电子产品在现代无处不在。学习电子产品是一种永无止境的乐趣。不仅仅是职业,它也可以是一个令人兴奋的爱好。然而,大多数电子爱好者不知道如何开始。他们通常有一个随机的开始,需要花费大量的时间和精力才能走上正轨。如果您打算涉足电子领域,这里是获取路线图的正确地点。
学什么电子学
幸运的是,电子学并不局限于某事或任何事。它是不断变化和不断扩大的。在电子领域能做的,只限于你自己的创造力。事实上,电子学不是一门学科,它是一门手艺。不过,初学者必须掌握一些电子方面的基本技能才能自愿参与这项工艺。任何电子初学者都必须具备的基本技能包括:
幸运的是,电子学并不局限于某事或任何事。它是不断变化和不断扩大的。在电子领域能做的,只限于你自己的创造力。事实上,电子学不是一门学科,它是一门手艺。不过,初学者必须掌握一些电子方面的基本技能才能自愿参与这项工艺。任何电子初学者都必须具备的基本技能包括:
- 了解基本的电子元件及其工作原理。
- 对电子工具和设备的了解和专业知识。
- 能够进行电路分析并查找/预测电路的预期要求和电气输出。
- 了解安全指南,以避免损坏组件、工具、您自己和他人。
- 能够在面包板上组装电路、测试原型电路并对其进行故障排除。
- 了解设计和制造 PCB 以获得原型电路的真实外观和感觉。
电子爱好者可以拥有的高级技能包括以下一项或多项:
- 能够围绕微控制器编程和设计嵌入式系统。
- 能够围绕子板编程和设计嵌入式系统。
- 能够设计和制造机器人和其他机电系统。
- 电子电路和通信系统的信号分析。
- 能够为嵌入式操作系统进行操作和编码。
- 能够为实时操作系统 (RTOS) 进行操作和编码。
- 专业的PCB设计和制造。
- 能够使用 Verilog 或 VHDL 在 FPGA 和类似技术上设计数字电路。
- 能够使用 CAD 和 CAM 工具进行 3D 打印。
一旦拥有足够的电子产品经验和一些高级技能,您就可以专注于电子产品的特定应用。一些最热门的电子应用包括:
- 嵌入式系统
- 机器人技术
- 自动化
- 可穿戴和移动电子产品
- 物联网 (IoT)
- 人工智能
- 消费类电子产品
- 医疗和运动电子产品
- 通讯系统
- 计算机网络
- 人机界面
- 机电一体化
- 超大规模集成电路设计
- 电子仪器仪表
但在学习这些技能并接触特定的电子应用之前,第一步必须是设置您的电子工作场所。有了合适的电子工作场所,好的开始就成功了一半。那么,让我们学习如何在您的家中或车库中设置电子实验室吧!
设置工作场所所需的工具和软件
设置成熟的电子实验室可能需要一些时间。您无需一次购买所有工具和组件。您只需要购买一些必要的工具和电子元件并开始使用。随着学习的进展,可以进一步购买先进的工具、设备和组件。
设置成熟的电子实验室可能需要一些时间。您无需一次购买所有工具和组件。您只需要购买一些必要的工具和电子元件并开始使用。随着学习的进展,可以进一步购买先进的工具、设备和组件。
即使在进行任何购买之前,您也需要先做这两件事 -
1) 为您的实验室预留空间——您可以在家中、车库或其他方便的地方建立您的电子实验室。工作台附近应该有一些交流电插座,用于连接电动工具。应该有足够的照明和空间来容纳工具、机架和组件。在高级编程微控制器和开发板时,您需要保留 PC 或笔记本电脑。随着您的进步,可能需要保留更多工具和组件。因此,应该有足够的空间来容纳任何未来的安装。
2)决定要遵循的路线——新爱好者犯的最大错误是他们随机开始。电子学必须像艺术一样接近,应该有纪律地学习。所以,首先,回到书本上。每个“电路分析”、“电子器件与电路”和“数字电子学”至少要准备一本教材。电路分析课程可以并行继续,而“电子设备和电路”和“数字电子”课程可以通过实际电路进行。根据二极管、晶体管、运算放大器、定时器 IC、模拟元件和数字电路的工作原理,逐步移动电路。然后可以通过使用各种模拟和数字组件的电路来完成第一阶段。同时,可以学习一本关于“信号和系统”的教材来加强基础。接下来,可以学习任何微控制器或开发板的课程,其中包含围绕嵌入式电子设备的实用编程和电路设计。从这里开始,道路是无止境的,你可以在任何电子应用或技能上进一步努力,如机器人、嵌入式操作系统、PCB设计或3D打印。
现在,让我们回到我们的实验室设置。以下是可以轻松启动的基本电气组件列表 -
- 面包板——面包板用于原型设计和测试电路。没有什么比这些更重要的了。您必须有足够的面包板来测试各种电路。
面包板的典型图像
- 电阻器——电阻器用于几乎所有电子电路。最好提前购买 ¼ W 电阻器的分类套件。一个套件将包括常用值的电阻器。
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1/4 W 电阻器分类套件的图像。
- 电容器——显然,电容器是电子电路中其他常用的元件。建议提前购买电解质和陶瓷电容器的分类套件。也可以购买高压陶瓷电容器的分类套件以备将来使用。
陶瓷电容器分类套件的图像。
电解质电容器分类套件的图像。
- 电位器和可变电阻器——可变电阻器和电位器是电子产品中其他常用的元件。最好购买可变电阻器的分类套件。另外,购买电位器的分类套件。
可变电阻器分类套件的图像。
各种电位器的图片
- 按钮 - 按钮通常用于由人工输入操作的电路中。建议在开始电子课程之前购买触觉按钮分类套件。
触觉按钮分类套件的图像。
- LED – LED 通常用于测试电路的输出。建议作为 LED 的分类套件购买。
LED 分类套件的图像。
- 二极管——二极管是第一个在任何电子课程中学习的电子元件。所以,从一开始就买一个二极管分类套件。
常用二极管分类套件的图像。
- 晶体管——晶体管(BJT 和 FET)是在任何电子课程中学习的下一个电子元件。所以,你必须得到一个通用晶体管的分类套件。也可以购买 FET 分类套件。
晶体管分类套件的图像
- 稳压器 IC – 稳压器 IC 通常用于所有电路,因为所有电路都需要稳压电源。因此,您必须获得电压调节器 IC 的分类套件。
稳压器 IC 分类套件的图片。
- 常用 IC 的配套套件 – 最好购买常用 IC 的配套套件,如 555、OPAMP IC、4000 系列 IC 和 74x 系列 IC。
4000 系列 IC 分类套件的图像。
- 跳线和 IC 插座——跳线和 IC 插座在通过面包板连接组件时最方便。强烈建议使用母对母、公对公和公对母跳线。此外,还可以获得 DIP 双排 IC 插座的分类套件。
DIP 双排 IC 插座分类套件的图片。
跳线的典型图像。
初始设置实验室需要以下基本工具 -
- 万用表——万用表是任何电子实验室中最重要的工具。它被用于随时随地测试电子电路。建议保留一组两个万用表,以便同时测试电压和电流。典型的万用表非常便宜,可以从附近轻松购买。如果您的预算略高,请选择自动量程万用表。自动量程万用表使故障排除变得非常轻松。
典型万用表的图像。
- 台式电源–您将在面包板上构建的所有电路都需要电源。可以使用电池和稳压器 IC 在面包板上设计电源。但是,这将需要每次估计电路的电压和电流要求。因此,建议使用台式电源来点亮您的电路。如今,台式电源并不昂贵,并且具有可调节的电压和电流输出。一个长凳供应肯定会加快你所有的电子作业。
典型台式电源的图像。
- 剥线器和切割器——你在电子产品中最常见的潜意识是连接面包板上的组件。所以,你基本上需要一个剪线钳和一个剥线钳。建议使用自调式剥线钳和剪线钳。
典型剥线机的图像。
- 尖嘴钳 - 尖嘴钳在使用电缆和电线时很方便。因此,至少其中一两个是必须的。
典型尖嘴钳的图像。
- 镊子——镊子在处理小型电子元件时非常有用。强烈建议购买一套尖头小而尖的镊子。
镊子套装的图像。
- 精密螺丝刀套装——螺丝通常用于商业 PCB 和许多电子板。所以,一套带延长头的精密螺丝刀几乎是必须的。
典型精密螺丝刀套装的图像。
- 旋转工具和配件——旋转工具需要与塑料、木材、丙烯酸和其他装饰材料一起使用。这些工具将非常方便地为电子项目提供精美和完整的外观。
旋转工具套件的图像。
- 焊台——迟早,您将开始将原型电路从面包板转移到 PCB。因此,焊台是必要的。一个简单的焊台几乎是必不可少的。如果不受预算的限制,最好买一个温度可调的高瓦数焊台。这将是一项终生的电子产品投资。
典型焊台的图像。
- 焊接配件 - 除了焊台,您还需要焊料、焊锡芯、斜切钳或指甲刀、烙铁头、清洁海绵、焊料真空泵和助焊剂笔。
典型焊接附件的图像。
- 热胶枪 - 热胶枪广泛用于将电线或电路连接到表面。胶水由绝缘材料制成,因此它还可以保护电路。
典型热胶枪的图像。
- 橱柜组织者 - 橱柜组织者对于系统地组织电子实验室中的组件非常有用。最好尽早拥有一个。这些也将为您的实验室提供专业的外观。
用于电子元件的典型机柜组织者的图像。
完成基本电子元件课程后,您可以继续学习任何微控制器。最受欢迎的微控制器板包括 Arduino、AVR、PIC、8051 等。微控制器可用于设计可编程电路,包括传感器、显示系统、数据通信协议、存储芯片、生物识别系统和各种模块,如 GPS、GSM、RFID、NFC等。另一种选择是在子板上工作。子板中最受欢迎的选择是 Raspberry Pi。子板用于设计具有复杂软件的可编程电路。一旦在一个或多个微控制器或子板上工作过,您就可以继续研究特定的电子衍生产品,如机器人、物联网、Matlab 编程、处理、FPGA 板、3D 打印等。
- 示波器
- 逻辑分析仪
- 函数发生器
- 3D打印机
根据您正在研究的技术,可能需要额外的工具和设备。特定的电子应用程序可能需要使用相关的软件工具和软件包。上述工具将在以后的文章中详细介绍。现在,您拥有了最重要的工具和组件的列表。起床并快速组装这些以建立您自己的电子实验室。