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2020年9月27日 星期日

以電阻串並的方法設計分壓電路

周六9/26參加了一場觀課 (課程非常精彩 引發我許多思考 有機會再寫心得)

在座位旁的紙類回收區 我撈到一張疑似
重慶南路女中的科學班試題 這題目跟多年前南海路某高中的題目有點像 因為是電學題目 所以我就多看了一下 然後就把這張回收紙夾帶回來了 剛剛才想到來解一下
題目是這樣的:
[給1個9V電池 電池扣 10個50歐姆的電阻 1個30歐姆的馬達,
若欲使馬達電壓=3V,請設計合理的電路圖於方格紙上]
其實我當下就先解答了 因為這種分壓電路跟算LED限流電阻基本上是一樣的 然後我就弄了個1:2的串聯 在把1的那段跟馬達並聯就OK了
認知上那個30歐姆我以為是個幌子
後來 擺在桌上我又看了兩眼 覺得怪怪的
題目是說 "若欲使馬達電壓"
跟我們經驗上的馬達工作電壓 是不一樣的
後來我估算完串並聯之後 可以用9個50歐姆電阻完成這樣的分壓 以下用tinkercad 顯示

但在tinkercad中所顯示的30歐姆的電壓值是2.95V


如果理想上來看9V電池跨接於90歐姆的阻抗產生的電流應該是0.1A
而對於30歐姆則會有3V的理想電壓

後來想起來那天精彩觀課老師分享的PheT網站
找到裏頭的直流電分析 剛好可以幫燈泡設定電阻為30歐姆
當作題目的馬達 應該就有符合題目的要求 


我也不知道這樣解對不對 不過有一件事情我是確定的 我已經把化學都還給老師了



2020年7月8日 星期三

藍芽喇叭的接線組合活動


看到人家在做藍牙喇叭(bluetooth speaker)之後自己也想嘗試一下
覺得還蠻有趣的 讓學生認識模組板覺得也不錯 從中也能讓學生認識訊號線與開關
於是我在測試完之後 就做了幾個實驗板 讓學生練習組裝

未提供相片說明。

簡易藍牙模組教學板
材料有:藍牙音訊接受模組
PAM8403 D類放大器模組
J5019 鋰電池充電與升壓模組
18650電池
3w 喇叭(應該用5W比較好)
電源開關

這個活動其實蠻關鍵的地方反而是供電的電流
一開始我還以為可以插著USB的插頭供電
但是藍芽模組與放大器模組吃的電流安培數超過1A
換句話說 直接用USB充電器是不可行的提供5V/1A的電是不可行的
我自己用電表測試給學生看 每個模組所消耗的電流量
再介紹電池的放電係數 再從電流量分析電池可以播放多久的聲音
這時候再去決定這個電器產品設定的規格與需求(電池大小)
https://www.facebook.com/b658549c-101e-4bce-a07a-d5379c91336c
因為距離畢業的週數不多 也大概只限於接線活動 

幾位學生在畢業之前完成了自己的設計
處理的細節還蠻多的 比方說 usb插槽的孔、sd卡的槽孔、按鈕該怎麼設計
後來我在想 或許這個作業還是適合在高中職實施
因為我並沒有讓他們會SMD的元件銲接與組合 因此對於模組板上的按鈕就很難操作
而且校內工具並沒有那麼足夠 對於基礎設備而言這個作業在電子電路處理上是有點難度的
我也需要多思考與刺激





2020年4月7日 星期二

[9年級 電與控制] 亮光警報器+壓克力夜燈





這個實驗作品在試做完之後
就只有 108年4/16 新北市福和國中辦理過研習
然後就這樣要一年了
我一直沒機會接觸到PCB CNC與印刷電路板
所以研習時是很土炮的
本來覺得可以安排在酒瓶燈的第二個活動
但電子的東西太抽象了 第一個單元活動就花了不少時間
所以自己先墊的500份材料費就。。。。

不過現在看起來這個電路還有些可以精進的地方
等有 PCB CNC之後再改吧
~~~
這電路參考張榮洲先生的電子電路DIY萬用警報器篇
光敏電阻偵測光源之後 觸發電晶體c1815與a1015導通 讓蜂鳴器發出聲音
有光的地方就會叫
天亮叫你起床
更換電阻感測器 下雨碰到水叫你收衣服 熱敏電阻太燙了叫你把火關小一點
可變電阻調整精密度
按鈕開關與切換開關搭配結合兩種功能的電路
使用USB電源
~~~
壓克力板的圖案是 台北市和平高中張芳瑜老師提供的圖檔


 

2020年1月15日 星期三

[9年級電控]非穩態的RC閃爍電路應用-酒瓶燈改造

這個電路 常見在國中工藝課電子工藝以及後來的生活科技課電子傳播
線路不複雜 但有很基礎的電子元件可以認識 例如電晶體、電容、電阻、發光二極體
然而過往的經驗 完成電路板之後 較少有實質的應用
我們將它改造一下吧!!

 改用usb 供電! 使用銅絲燈!
 並透過二段的洛克開關! 
 來做酒瓶燈!!


電晶體的運作原理

電路模擬  (感謝 屏東枋寮高中陳盈儒老師分享)108.9.15
http://www.falstad.com/circuit/?fbclid=IwAR0D0AUkSg0yyLnfwU4fVmG3xsKaJmWU05tuOGP4aS_CpKTr7j7JhUFTe3U

教學進度紀錄(108.9.18更新):

   1st: 介紹三用電表 (類比)歸零校正 電阻值測量方法 導通測試
   2nd: 電阻介紹 色碼 電路元件外觀介紹(電阻 電容 電晶體 發光二極體) USB pinout solder
   3rd: 麵包板介紹 連接電路(看圖連接電路) 
           



   4th:改變電阻電容 觀察閃爍延遲效果 使用電表量測發光二極體兩端電壓
         (如果之前都沒有上過發光二極體的課程,這邊可以加入實驗,建議使用可變電阻觀察發光體的亮度,再確定適合的限流電阻,要注意的是用較高電流取得高亮度也會減低發光體的壽命,因此,以電阻保護發光二極體有其必要。若有電源供應器以提供電流測試更好,找到適合的電流大小,再利用歐姆定律回推電路設計所需要的現流電阻(或等效電阻))
     (我在八年級有先讓學生做過加油燈板或壓克力燈板 有稍微介紹過發光二極體 就省略這個實驗步驟)

   5th: 重接電路。以電表量測33歐姆電阻與發光二極體兩段的直流電壓,並說明限流電阻的如何保護發光二極體,估算電阻值與計算電功率。

6th:閃爍電路的應用發想(產品開發)
7.8.9.10th 實作活動 

經過發想設計製作的導引 
實作活動比想像中的還要久 @"@ 
所有的外觀零件要自己找或自己做  結果花最多時間的都不是電路
而是造型與特殊結構  還有參考市售商品 要把燈放在水裡的....
到了期末1/15 大家都能完成電路
但設計應用有100%完成原型創作約4成 , 80%完成約5成多 
建議是連兩節排課 這樣能減少只排一節課堂的課程轉換時間差....



basecase:

https://drive.google.com/file/d/1WehnNHkE9SqsbkMjxY7P44gmqlkhyJ16/view?usp=sharing
 使用makercase線上軟體 與雷射切割技術完成底座 並用tp4056充電板作為供電充電電源
 若需要增加燈泡亮度可調整限流保護電阻 (109.4.12補充)       

2019年8月19日 星期一

[9年級電控]應用NE555 IC 的LED調光閃爍電路

1.閃爍頻率調整


   我們在八年級的時候運用白光與藍光LED製做過應援燈板的活動,如果要讓應援燈更有變化性,我們可以透過555這個ic製作閃爍電路,而且可以透過可變電阻改變閃爍頻率喔!

 範例:


2 PWM調光(109.4.12補充):

   


參考資料來源:https://cocdig.com/docs/show-post-1816.html


555 ic原理