Як зробити з електричного конструктора. Електронний конструктор: граємо з користю. Що за бренд
Користь занять з конструкторами очевидна і багаторазово доведена всілякими спостереженнями і дослідженнями:
- розвивається дрібна моторика;
- закладається інтерес до математики і точних наук;
- стимулюється розвиток логіки і самостійності;
- активується мова і поглиблюються соціальні навички.
Від кубика до конденсатору
Конструктор для маленької дитини - це прості кубики, які можна елементарно класти один на одного. Звичайно, звичайні кубики і пірамідки важко назвати повноцінним конструктором, але основу комбінування деталей ці іграшки закладають. З віком вони стають нецікаві, і підросла будівельнику потрібні більш складні набори, з яких можна будувати все більш досконалі моделі - автомобілі і вертольоти, кораблі і потяги, будівлі і цілі міста. І що може бути цікавіше, ніж навчити сконструйовану машинку запалювати фари або придумати систему освітлення вулиць зведеного на столі міста? Звичайно, можна купити готову машину зі світловими ефектами, а місто висвітлити простий настільною лампою. Але чому б не дати дитині можливість вивчити ази електрики і електроніки, подарувавши йому особливий конструктор - електронний?
Електронні конструктори з'явилися в продажу не так давно, і вже встигли завоювати визнання покупців своїми широкими можливостями. Не завжди батьки можуть пояснити дитині, що таке електрика і як воно працює. І навіть не тому, що самі цього не розуміють, а просто не можуть підібрати слів, які були б зрозумілі дитині. За допомогою спеціальних деталей електронного конструктора - мікросхем, резисторів і конденсаторів можна не тільки наочно продемонструвати дитині принципи роботи електричних приладів, а й зібрати разом з ним будь-яке чинне пристрій.
Перші кроки в світ електрики
Будь-який електронний конструктор являє собою набір, в який входить монтажна плата і комплект деталей - лампочок, діодів, транзисторів і інших елементів для створення електричного кола. Провід в конструкторах використовуються рідко. Зазвичай їх замінюють спеціальні смужки, що з'єднуються один з одним по кнопковому принципом. На деталях, що виконують роль резисторів, діодів або конденсаторів, нанесені особливі знаки, якими ці компоненти зображуються на електричних схемах. Так що дитина не тільки зможе вивчити принцип дії кожного елемента, а й навчитися читати схеми, і навіть створювати їх самостійно.
До кожного конструктору додається навчальна книжка з теоретичними матеріалами і схемами для збірки. З її допомогою можна сконструювати, наприклад, телефон або дверний дзвінок, сенсорний вимикач або радіоприймач. Розібравшись в тонкощах роботи кожного елемента ланцюга і в принципах її побудови, можна приступати до створення власних ланцюгів, і тут вже захопленню юного техніка не буде меж. Заняття з електронним конструктором - це вже не просто гра, а створення приладів, які можуть використовуватися вдома вже не як іграшка. Наприклад, сигналізація, яка повідомить про те, що хтось відкрив двері.
Все геніальне конструюється просто
Як і будь-які інші конструктори, електронні набори різняться за рівнем складності, і звичайно, по наданих ними можливостям. Якщо найпростіші набори дозволяють познайомитися з принципами роботи елементів ланцюга, навчитися проектувати електричні ланцюги і створювати нескладні прилади, то більш «просунуті» конструктори надають необмежений простір для діяльності, аж до можливості складання програми, відповідно до якої буде працювати створений пристрій.
Саме до цього класу належать конструктори російської компанії Амперка. Це набори, що дозволяють створювати всілякі пристрої на базі Arduino - особлива плата, на якій вже є контролер і пам'ять. На плату можна встановлювати різні електронні елементи, до неї можна підключити практично будь-який прилад, що працює від електрики. А на комп'ютері можна написати програму, яка змусить контролер управляти підключеними приладами в потрібному вам режимі.
На базі конструкторів від «Амперкі» можна сконструювати, наприклад, метеостанцію, яка буде передавати на монітор комп'ютера дані про погоду, або навіть створити свій власний "розумний дім". Програмування для Arduino нескладно - в комплект конструкторів входить книжка з навчальними матеріалами та практичними експериментами.
Користь для дитини, користь для сім'ї
Електронний конструктор корисний в першу чергу хлопчикам, але і для багатьох дівчаток така гра може виявитися цікавою. Мало того, що ці набори дають елементарне поняття про електрику і електроніці, вони мають і інші переваги:
- розвивають логічне мислення - для створення електричної схеми необхідно розібратися в принципах роботи кожного елемента і правильно розташувати компоненти ланцюга;
- розвиває навички творчості - для розробки власних проектів доведеться скористатися власною уявою;
- навчає основам фізики та інших точних наук:
- привчає до порядку - при конструюванні дрібні деталі буде простіше шукати, якщо спочатку розкладати їх по місцях, що робити дуже легко, адже в коробці всі осередки підписані і пронумеровані;
- розвиває посидючість і терпіння при досягненні мети.
Крім того, електронний конструктор дозволяє згуртувати родину. Маленькій дитині може знадобитися допомога дорослих, оскільки він ще багато чого не знає, і деякі принципи з'єднання деталей і побудови схем йому потрібно буде пояснювати. А складні набори для хлопців старшого віку настільки цікаві, що змушують і батьків приєднатися до розробки корисних в будинку речей.
Сhudesenka.ru
Яким би мінливим і непередбачуваним не був сучасний світ, для чоловіка все одно вважається корисним і навіть почесним добре розбиратися в різних механізмах, вміти їх лагодити і навіть збирати. При цьому використовуючи підручні засоби, в наш час простіше освоїти складне програмування, ніж складання навіть елементарних електричних механізмів - останній темі увагу практично не приділяється. На щастя, не всі такі байдужі до цієї проблеми, тому існують спеціальні конструктори марки «Знавець».
Що за бренд?
Напевно, все без винятку представники старшого покоління все ще пам'ятають Андрія Бахметьєва - ведучого популярної раніше телепередачі «Очманілі ручки». Завдяки цій людині здивовані глядачі дізнавалися, що з підручних засобів і власними руками можна зібрати практично що завгодно, і не виключено, що багато сучасних народні умільці виросли саме на його передачах.
Сьогодні цієї передачі більше немає - зокрема, тому, що її незмінний ведучий став одним із співвласників і розробників компанії «Знавець плюс».
Напевно, не стане новою інформація про те, що навчання будь-яких речей, а особливо - досить складним, потрібно починати ще в дитинстві. Правильно замаскувавши навчання під гру, можна прищепити дитині практично інтуїтивне розуміння законів фізики і електрики, зокрема - навчити його збирати будь-які механізми. Зазвичай таке навчання неможливо без паяння, яке для дитини і небезпечно, і не дуже цікаво, тому Бахметьев придумав гідне рішення проблеми - він став випускати спеціальні конструктори, що дозволяє збирати найрізноманітніші механізми, включаючи складні, без паяння.
У типовий набір обов'язково входять електронних схем, дроти, різні вимикачі і світлодіоди, модулі радіоуправління, динаміки і багато іншого, причому все це можна поєднати штекерним способом.
У набір, звичайно ж, входить і керівництво користувача, що допомагає малюкові швидше зорієнтуватися в суті збірки.
Історія компанії поки налічує всього чотири роки, але певні успіхи вже є. Так як продукція позиціонується як та, що призначена для дому та школи, покупцями нерідко виступають спеціальні навчальні заклад, а майже два десятка з них вже навіть стали постійними клієнтами. За 2017 рік компанія продала кілька тисяч таких конструкторів притому, що вони все ще не є популярним подарунком для дитини, тому можна сміливо стверджувати, що подальші перспективи у компанії вельми райдужні.
Чому слід купити такий конструктор?
Якщо говорити про причини, чому наборами такого типу цікавляться все активніше, можна виділити кілька очевидних причин, які штовхають дорослих купити дитині такий подарунок.
- Вперше навчання фізики стає реально цікавить!Замість нудних абстрактних оповідань дитина може на власні очі побачити, як працює той чи інший механізм, і навіть зібрати діючу модель того чи іншого електроприладу, що стане справжнім приводом для гордості. Очевидно, що з таким набором дитини не доведеться спеціально змушувати вчитися - дитячий інтерес гарантований і без цього.
- Головний розробник за роки роботи на телебаченні заслужив незаперечний авторитет розбирається людини, і він, звичайно ж, не забув про безпечність та якість.Запчастини випускаються з безпечних матеріалів, які до того ж відрізняються високою міцністю і довговічністю.
- Починати навчання дитини основам електротехніки можна з раннього дитинства, оскільки нічого складного в роботі з подібним набором немає. Пайка тут не потрібно, адже всі деталі з'єднуються штекерами і болтами, процес повністю безпечний. Інструкція забезпечена докладним і барвистим описом всього процесу, малюкові не доведеться винаходити велосипед, щоб самостійно зібрати щось складне.
- Крім власне освоєння навичок роботи з електротехнікою, в процесі роботи зі «Знавцем» діти ще й розвивають власну уважність і акуратність.При всій своїй простоті набір все ж не є елементарним - над ним потрібно трохи посидіти, щоб домогтися гідних результатів. Втім, той самий результат виявляється настільки близьким, що дитина не втрачає мотивацію в процесі складання.
- Відзначається, що найскладніші різновиди конструктора «Знавець» можуть бути цікавими навіть для дорослих, Якщо їх професійна діяльність безпосередньо не пов'язана зі складанням електроніки. Оскільки подібне заняття в рівній мірі цікаво і малюкам, і дорослим, у батьків з'являється додаткова можливість більше часу проводити з дітьми, покращуючи мікроклімат в будинку.
Крім того, такий набір стане чудовою можливістю для кожного батька показати своєму синові, що його тато дійсно крутий.
Мабуть, єдиний недолік такого подарунка може критися в неправильному виборі набору. Якщо дитина все ще занадто малий, щоб розуміти процеси, що відбуваються, то складанням він зацікавиться навряд чи. Крім того, деякі діти настільки далекі від електроніки в принципі, що вона не зацікавить їх навіть в ігровому виконанні.
Перші кроки в електроніці
Якщо малюкові все ще дуже далеко до перших уроків фізики, але інтерес до техніки він проявляє, можна відразу ж спробувати зіграти на його інтересі, купивши йому найбільш дитячий з усіх наборів, присвячених освоєнню електроніки. Такі набори діляться на два типи: в першому представлено два різних набору по 15 схем, у другому - один, що складається з 34 схем.
Навіть невеликі набори з 15 схем вже дають можливість зібрати повністю працюючу, нехай і примітивну конструкцію - наприклад, ліхтарик або вентилятор, провести досліди з магнітом.
Після цього дитина не стане генієм конструювання, але обов'язково освоїть загальні принципи роботи електроприладів. Після цього можна переходити до набору з 34 схемами, який дозволить малюкові зібрати повноцінний радіоприймач зі світломузикою, від чого дитина повинна бути в захваті.
Вартість маленьких наборів для початківців стартує від тисячі рублів, набір з 34 схемами може обійтися батькам в суму понад 2 тисяч рублів. Слід зауважити, що без батарейок жоден із зібраних механізмів працювати не буде, тому варто приготуватися купувати їх захопившись малюкові в великій кількості.
Альтернативні джерела енергії
Якщо витрачатися на батарейки все-таки не хочеться, зате є ідея показати дитині, як електричні прилади можуть функціонувати без розетки, варто купити йому набір під назвою «Альтернативна енергія». Більш проста версія цього конструктора включає в себе 50 різних проектів, що дають малюкові загальне поняття про те, як використовувати енергію Сонця і вітру, а також як застосовувати механічну енергію для власних потреб. Ціна такого набору складе до 4 тисяч рублів.
Втім, вищеописаний набір становить лише спрощену версію іншого конструктора, який включає в себе відразу 126 схем. Розширена версія додатково знайомить з використанням енергії води і водню, істотно розширюючи список доступних джерел електрики в розумінні маленького господаря.
Що цікаво, при всій своїй «альтернативності» такий набір потребує звичайних батарейках, однак вони потрібні, зокрема, для перегонки води, яка в наборі сама по собі не тече, як це було б в природі. При збільшеній кількості деталей і проектів вартість набору теж зростає, перевищуючи 5 тисяч рублів.
комплексні набори
Для тих батьків, які впевнені в стабільному інтересі свою дитину до фізики і електроніці, інтерес повинен представляти розширений набір з 180 схем і комплексний - з 320. Багато в чому вони представляють кілька доповнені комплекти, описані вище, однак абсолютно нових деталей в них теж досить багато . При цьому велика кількість проектів не повинно лякати - такі конструктори все ще вважаються швидше ігровими, ніж серйозними навчальними посібниками.
Слід зауважити, що в наборі з 320 схемами повторюються всі схеми з «урізаного» набору, тому їх послідовне придбання виглядає не зовсім логічно.
Менший з двох наборів дозволяє зібрати такі незвичайні механізми, як літаючий пропелер або світломузичний дверний дзвінок, і навіть охоронну сигналізацію. Управляти зібраними механізмами можна буде декількома різними способами, використовуючи різноманітні джерела живлення і способи регулювання. Ціна такого подарунка становить майже 3 тисячі рублів.
Розширення до 320 схем викликано тим, що в більш просунутий набір включені радіодеталі і можливість дистанційного керування механізмами. Бонусом до такої збірці виступлять власноруч зроблені телеграф і мегафон, метроном і радіоприймач. Вартість, звичайно, буде вище - вона досягає 4,5 тисячі рублів.
спеціальні набори
У деяких конструкторах розробники «Знавця» мали на меті наочно показати малюкові ту чи іншу галузь електротехніки. До таких наборів відносяться «Магія голосу» і «Супер Вимірювач». Вартість кожного з таких комплектів становить майже 7 тисяч рублів.
Як випливає з назви, «Магія голосу» присвячена голосовому управління. Творці акцентують свою увагу на тому, що голосове управління є технологією майбутнього, яка вже зараз досить міцно увійшла в наші будинки, тому розбиратися в ній стоїть. Відповідно, всі або майже всі механізми, що збираються з цього набору, допускають можливість керування голосом.
«Супер Вимірювач» вчить працювати з вимірювальними приладами. Хіба що найпростіші механізми зовсім не використовують таких, а ось той же автомобіль буквально напханий різної вимірювальною технікою, і від правильності її монтажу багато в чому залежить функціональності моделі в цілому. Рівень освітлення і шуму, температури і електричної напруги в мережі - ось лише невеликий перелік показників, які можна виміряти з таким набором.
Саморобні іграшки на базі електроніки
Машина на радіокеруванні - мрія будь-якого хлопчиська, але більшість різновидів такої іграшки не вміє і половини того, що зуміє зібрана з конструктора «Знавець». Додатковою гордістю, звичайно, стане той факт, що вона зібрана самостійно, нехай і з готових деталей. Ключовою особливістю таких комплектів є відсутність численних схем для збірки - зібрати можна буде тільки одну модель, але зате яку!
До таких наборів «Знавця» відносяться радіокерований всюдихід «Лідер» і так звана «Розумна машина». Якщо «Лідер» фактично є звичайною машиною на радіоуправлінні, яка відрізняється хіба що можливістю включати фари, то «Розумна машина» допускає навіть такі просунуті опції, як управління голосом і подача сигналу. Що цікаво, останній набір може їхати навіть без зовнішнього управління, безпомилково об'їжджаючи виникають на шляху перешкоди, проте стоять обидва варіанти однаково - по 7 тисяч рублів.
999 схем
Виробник тільки один зі своїх наборів відніс до категорії середньої складності, але фактично тут показана абсолютно вся електротехніка в розрізі. Це - справжній супернабір №1, який навіть вигравав нагороди на різних міжнародних конкурсах. Звичайною інструкції для нього замало, тому він містить відразу дві книги про фізику, що показують прив'язку шкільної програми до реальної жізні.Отзиви свідчать, що малюки з відповідними інтересами відчувають величезне задоволення від роботи з таким набором, а й дорослим він дасть чимало поживи для роздумів. На прикладі такого конструктора можна розглянути роботу навіть детектора брехні, а до складу включено величезна кількість комплектуючих різних видів.
3 вересня 2014 о 15:56
Як схрестити конструктор «Знавець» і Arduino своїми руками
- DIY або Зроби сам
Я не буду розповідати, що таке і як писати скетчі.
Я не буду пояснювати, яким кінцем треба тримати паяльник.
Я не буду викладати аргументи за і проти існування електронного конструктора на одежних кнопках.
Я розповім вам історію про успішний досвід схрещування конструктора «Знавець» і Arduino в окремо взятому домогосподарстві.
Передісторія
Якось увечері, збираємо з дитиною схему з конструктора «Знавець». Включаємо. Я відчуваю запах горілого пластику. Вимикаємо. Аналізую схему і бачу, що в моєму виданні схем вельмишановного А.А.Бахметьева транзистор безуспішно модулює хімічне джерело напруги, видаючи своє щире обурення температурою.Транзистор в результаті здох. І я його знову замінив:
Для цього довелося відламати білу нижню кришку, але було отримано цінний досвід по розбору деталей конструктора:
Юний експериментатор не зупинявся на досягнутому і незабаром повідомив: «Х'юстон, у нас проблема: відмова блоку 23»:
Ось тут і знадобився досвід розбору блоку з транзистором. Усередині блоку 23 дві каплевидні мікросхеми з маркуванням TAIKONG-1 і TAIKONG-2, а також транзистор S9012. Транзистор я замінив, хоч він і був справним, але блок не ожив. Оскільки електронного мікроскопа у мене не було, довелося багато гуглити. Судячи з усього, цей модуль повинен був видавати звуки «Пиу-Пиу-Пиу» і «Тисяч-Тисяч-Тисяч» в залежності від того, яка ніжка виявиться на землі. Якщо обидві ніжки виявлялися на землі, звучала комбінація «Пиу-Тисяч-Пиу-Тисяч».
Черговим ввечері здох блок 21. Усередині блоку два транзистора (вже знайомі S8050 і S9012). Заміна ні до чого не призводить. Маркування на платі CLZSD1 гугленію не піддалася. Що цікаво, мелодія зашита тільки одна, але можна ставити її тривалість через опір між ніжками.
Час йшов. Здох блок 22. Усередині транзистор S8050 і мікросхема крапелька. На платі маркування CL9561. Заміна транзистора блок не оживила. Гугленіе показало, що ця плата широко використовується в дитячих іграшках (автоматах, машинках) і в дитячих сигналізації. Вміє видавати звуки пожежної та поліцейських сирен, швидкої допомоги і автоматної черги, знову ж таки, в залежності від того яка нога опиниться на землі. Все правильно: дві ніжки - чотири звукові доріжки.
Аналоги мікросхеми в корпусі DIP і MSOP LM4871, або плати KD9561 коштують від 0.30 $ в комерційній партії або від 3 $ від 5шт. Платити 15 $ за шумові ефекти, особливо ввечері важкого дня коли так хочеться тиші, не хотілося і я благополучно забив забув.
Резюме: ремонтувати блоки недоцільно:
- економічно;
- немає гарантій що вони не вийдуть з ладу самостійно, або за допомогою юного конструктора через відсутність захисту і неправильних схем;
- зникає елемент новизни і інтерес до конструювання падає.
теоретичні дослідження
Я не ардуінщік, але думка схрестити Arduino і конструктор «Знавець» носилася в повітрі. Якщо дитина освоїв конструктор, нехай далі грається в Arduino, тим більше що є Scratch для Arduino. Переходити з кроку ніжок 2.8см на 2.5мм і дорослому важко, а дитині і поготів. Тому вирішено: використовуємо стандартні робили «Знавця». Вирушаємо в магазин за одежні кнопками і отримуємо розцінки 1 $ за кнопку. Я не цього чекав. За 20 $ можна купити «Знавця» початкового рівня.Якось раз крутив у руках плату Arduino Pro Mini 5V. Розміри відповідні. Харчування підходить для «Знавця» (4.8..6В \u003d чотири батарейки / акумулятора). Ціна адекватна в районі 3 $. Скетчі заливати я поки дитині не довірю. Ось тільки входів / виходів занадто багато, та й вибір цифра / аналог додає ступенів свободи. Як все це розвести в три ніжки стандартного блоку (дві на харчування і землю)?
- Ідея раз: три вільних одежних кнопки блоку виводимо на роз'єми. При необхідності, роз'єм буде одягнений дорослим на правильний пін Arduino.
- Ідея два: конфігурацію Arduino можна задавати встановлюючи джампери на ніжки і опитувати їх при старці скетчу. Вибираючи, що буде зображати з себе Arduino: світлофор, музичну шкатулку, охоронну сигналізацію і т.п.
Реалізація
Беремо блок. Акуратно розбираємо. Спочатку акуратно обстукував блок по периметру молоточком, в надії, що крихкий клей трісне. Далі вганяємо тонкий ніж (а краще скальпель) між блоком і кришкою. Обережно похитується і послаблюємо клей по периметру. Через пару хвилин акуратних маніпуляцій біла захисна кришка знята і ми можемо побачити нутрощі блоку.
Безжально Випаюємо плату. Навряд чи вона нам ще знадобиться.
Спилюємо кришку блоку ножівкою або дремелем.
Чуть-чуть (буквально на міліметр) збільшуємо отвір по довжині. Плата Arduino Pro Mini не повинна пролазити в отвір. Запаює Піни. Мені було ліньки думати, тому я запаяв все Піни. Маючи налагоджений скетч, можна запаяти тільки необхідне, або взагалі обійтися без пинов. В отвір повинні пролазити Піни зі спідницею (як ще називається ця чорна пластикова лінійка, яка об'єднує Піни?)
Запаює харчування. Виходячи з стандартної для Знавця схеми: зверху виявиться "+" (RAW), а знизу "-" (GND).
Чи не стерпів - зібрав першу схему. Традиційно моргнути вбудованим світлодіодом.
Відмиваємо плату і свердлимо отвори під дроти. Маємо на увазі, що встановлюються деталі конструктора можуть загороджувати отвори і заважати нашим проводам, тому краще відступити додаткові 2..3 мм від центру кнопки.
Заливаємо скетч світлофора. Збираємо нову схему. Чіпляємо проводки від кнопок на відповідні ноги атмегі. У комплекті Знавця тільки два світлодіода, тому я упаяв біло-місячний світлодіод (іншого під рукою не було) в цоколь від несправної лампочки. І насолоджуємося!
Блок може зберігатися в стандартній коробці конструктора, треба тільки витягнути дроти з пинов. (Або вниз пинами, тоді можна не витягувати дроти).
Добре б поставити захист, Омів по 20 на кожну з трьох ніжок блоку, та й переплюсовкі передбачити. Але ціна заміни Arduino 3 $ набагато нижче планки моєї ліні.
Новий блок конструктора «Знавець» реанімував інтерес дитини до електроніки. Як тепер назвати новий блок?
Поправка від 04.09.14.
Опорний штир пластикового підстави монтажної плати впирається в Arduino. Тому плату слід монтувати зверху блоку, а не знизу, як описано раніше. У продакшен пішов саме цей варіант:
Ідея створення електронного конструктора розбурхувала мої думки давно. У дитинстві у мене був конструктор ЕКОН-1 і хотілося створити щось схоже, але на сучасному рівні. На ринку бал править Знавець, за кордоном є також приклади модульних конструкторів, але ціна і курс не радують око.
З іншого боку в СРСР були цікаві напрацювання (одна з них живе в Німеччині до сих пір і випускається):
Хотілося також чого то «теплого» в матеріалах, типу дерева. У 2014 році в рамках проекту ПРОСТОРОБОТ народилася ідея електронних кубиків, який в 2015 році отримали навіть приз від АІДТ за ідею на одному з відбіркових етапів Startup Tour.
Також в цей час я придумав логічну настільну гру «Ланцюг», яка дозволяла грати в «електричні схеми». Гру можна вільно скачати і роздрукувати за посиланням.
Йшов час. Кубики довелося відкласти в сторону, так як ціна магнітів потрібної потужності робила їх досить дорогими. Гра «Ланцюг» дочекалася своєї черги в доопрацюванні.
У 2016 році я вирішив повернутися до проекту і «дістав» кубики. Перша ідея була використовувати ті ж кубики, але зробити кріплення за типом пружинних контактів і склеїти з картону поле з осередками, на стінках яких розташовувалися б контакти:
Конструкція вийшла громіздкою, а через низьку жорсткості стінок кубики не давали потрібної якості контакту.
Інженерна думка рухалася далі. Невеликий відступ по вибору матеріалу. Ви можете резонно сказати, чому я не скористався 3D печаткою або лазерної різкою? Відповідь проста - у мене немає 3D-принтера (точніше його нікуди ставити в квартирі), а найближча нормальна різання за ціною і якістю знаходиться кілометрів за 500 від мого міста. Навіть знайти тонку фанеру виявилося нереальним квестом, не кажучи вже про спеціальної модельної. Плюс давно хотів спробувати звичний любителям настільних ігор матеріал - картон.
Другий варіант був застосувати спосіб, який я вже використав раніше при проектуванні Скратчдуіно - тобто 2.5 моделювання самих блоків конструктора і магніти для кріплення. Цей спосіб не вимагав потужних дорогих магнітів, а у мене вдома був запас циліндричних 5 мм магнітів різної висоти (2 і 3 мм).
Також було вирішено для початку зробити «фізичний» аналог настільної гри «Ланцюг», благо він вимагав поля тільки 4x4, а потім вже зібравши всі «шишки», зробити поле збірки більшого розміру (хоча б 4x6, а краще 6x8).
Залишався ще одне питання - з чого зробити контакти. Ідеал - мідна смуга. Проблема ідеалу - де її взяти. Також мідь немагнітними і треба було б ставити магніти і на поле і на блоки. З урахуванням того, що для розміщення під контактами треба було б магніти по могутніше (а це і кошти і час на пересилку), пошук відповідного матеріалу продовжився. І погляд упав на скоби для степлера. Будинки були скоби різних розмірів, вони були сталеві (тобто проводили струм і магнітів) і їх було багато.
У підсумку список необхідних компонентів визначився - скоби для степлера №35 (26/6 1 упаковка), магніти неодимові С-5x2-N35 і C-5x3-N35 з нікелевим покриттям (проводять струм), картон (микрогофрокартон, що залишився від упаковок з- під фотографій і коробок), провід, припой, світлодіод, резистор, мікролампочка, діод і кнопка. Для склеювання деталей вирішено було застосувати клей ПВА, а для пробивання отворів під магніти підійшов звичайний дирокол.
Матеріали визначені, розміри теж (осередок 40x40 мм, блок 38x38 мм) і почався безпосередній процес.
Поле являє собою лист картону, розмічений на квадрати 40x40 мм, бічні грані яких по центру «простеплерени» блоком скоб.
Скоби я брав такі ж, як і для блоків-кубиків, але тут же зробив першу помилку. Я не подивився, що скоби покриті зверху не проводять струм матеріалом і тому довелося пізніше захищати їх. Також я спробував облудить їх (що вийшло не дуже якісно) і розмір скоб треба брати більше, щоб не залежати від похибок виготовлення блоків. Якщо вирішите повторити цю конструкцію, візьміть скоби шириною близько 20 мм і робіть блок шириною 1 см.
Скоби були вставлені в прорізи картону і загнуті зі зворотного боку. На фото бічні дроти потрібні для «імітації» загальною шини настільний гри «Ланцюг» і в підсумковій версії конструктора будуть замінені блоками.
Отже, в результаті цієї копіткої роботи у нас виходить поле з контактними майданчиками, до яких добре примагничивается наші магніти-контакти.
Тепер потрібно було зробити самі блоки з провідниками і радіодеталями. Проблема полягала ще в тому, що в настільній грі були елементи з хрестоподібним перетином і перехресними провідниками, а забезпечити контакт всіх 4-х магнітів було неможливо (згадайте через скільки точок проходить площину). Тому було вирішено відмовитися від таких блоків і зробити максиму Т-образні елементи. Для перехресних елементів я планую використовувати спеціальні містки-проводу в майбутньому.
Сам блок складається з трьох квадратів картону розміром 38x38 мм. В середньому пророблені отвори під магніти і прорізи для скоб. На нього понад приклеюється на клей ПВА другий квадрат тільки з прорізами для скоб. Після цього встановлюється в отвір маленький магніт 5x2 мм, зверху закривається блоком скоб, які загинаються з іншого боку. До них припаиваются радіодеталі або провідники. З іншого боку ставимо магніти 5x3 мм і приклеюємо квадрат з отворами. За рахунок того, що магніти «прилипають» до магнітів під скобами вони дуже щільно тримаються і не залишаються на полі.
Таким чином виготовляємо заготовки з двома і трьома магнітними майданчиками. Потім припаюємо провідники або радіодеталі.
Зверху наклеюємо картонні смуги (два або три шари в залежності від висоти деталей) і закриваємо все картонній «кришечкою», на якій малюємо маркером позначення (прямий провідник, кутовий, Т-образні або радіоелемент).
У підсумку ми отримали ось таке поле і набір деталей. Батарею я не став робити в вигляді блоку (хоча є ідея використовувати таблетку на 5 В в майбутньому), а зробив елемент з двома проводами, до яких підключаються 3 батарейки.
В процесі тестування виявилося, що лампочка не спалахувала, якщо в ланцюзі був світлодіод або резистор, а світлодіод не можна було використовувати без опору (запах горілої пластмаси це чітко показав). Тому для імітації ігрового процесу було вирішено зібрати «сигнальну» ланцюг з іншого світлодіода і резистора на макетної платі, а гру трохи спростити, залишивши тільки один світлодіод, який потрібно «запалити» для виграшу. Це виявилося не критично і такий варіант навіть цікавішим, так як дозволяв міняти стартові умови гри. Сама гра «Ланцюг» в настільній версії також буде перероблена і перенесена на поле більше розміру, з декількома лампами і світлодіодами і різними стартовими позиціями.
Для гри також були заготовлені картки, витягаючи які гравець розуміє, який елемент він може використовувати. Нижче підсумкове фото гри-радіоконструктора, а також процес гри.
Ліванська дівчина зі складним ім'ям Ayah Bdeir, випускниця американського університету в Бейруті (докладніше про неї можете прочитати на сторінці littlebits.cc/bio):
придумала електронний конструктор, в який можуть грати (і не просто грати, а створювати корисні винаходи для побуту) не тільки діти, а й дорослі.
Блоками в цьому конструкторі є готові електронні модулі. Кожен з модулів виконує свою конкретну задачу.
Всього 4 види модулів. Нижче наведу лише частина модулів, що відносяться до того чи іншого виду.
1) Харчування (Power):
2) Вхід (Input):
3) Модулі, які відіграють роль проводів, розгалужень (Wire):
4) Вихід (Output):
Всі ці модулі з'єднуються в ланцюг за допомогою магнітів, які перебувають на торцях (дуже легко і надійно).
А з'єднуючись разом в один ланцюг, ці модулі можуть виконувати якусь корисну завдання (яку задумав їх власник).
На відео внизу ви можете подивитися, як ці модулі з'єднуються, і які побутові винаходи можна з їх допомогою створити:
На сайті проекту в розділі projects (littlebits.cc/projects) ви можете подивитися і інші вигадки, які можна зробити за допомогою даного конструктора.
Як розповідає автор проекту, її метою було навчити реальних людей електроніці (витягнувши їх з Інтернету і давши їм в руки реально працюють електронні модулі). При цьому на доступному для них рівні (без особливої \u200b\u200bпідготовки і знань програмування).
У той же час за допомогою цього електронного конструктора можна вчити дітей основам інженерії.
Компанія Little Bits продає свій електронний конструктор не тільки окремими модулями, а й наборами:
І саме чудове те, що на її сайті можна знайти навчальні уроки, в тому числі як проводити навчальні семінари:
Велика кількість навчальних відео ви знайдете і на відео-каналі проекту на Youtube - youtube.com/user/littleBitsInc.
По-моєму, чудова ідея для інженерів, волею долі залишилися без роботи - ви можете проводити в своєму місті навчальні курси. А місцеві магазини електроніки мають можливість стати ритейлерами цього електронного конструктора (для вас спеціально створена сторінка littlebits.cc/retailers/application). У компанії є рітейлери в різних країнах, але Росії серед них поки немає.
Крім того, якщо ви талановитий інженер, ви можете запропонувати компанії розробку власного електронного модуля (який зможе в подальшому увійти до складу електронного конструктора). Як це зробити, читайте тут: littlebits.cc/bitlab/about. Якщо вашу модель схвалять щонайменше 1000 користувачів, ваш модуль може увійти в виробництво і ви будете заробляти на його продажу.