Цифровая электроника для начинающих (Елисеев) - страница 11
Аналогичную схему можно собрать на другом виде транзистора - биполярном.
Такой транзистор подключается следующим образом:
С точки зрения физических процессов, принцип работы биполярного и полевого транзисторов, различен, но конечный результат для нас тот же - небольшое изменение входного тока базы (обозначена буквой B) вызывает значительное изменение тока коллектор-эмиттер (C-E).
Транзисторы также активно используются в усилителях звуковой и радиочастоты, как управляющие элементы в блоках питания, в компьютерной технике, и так далее. Фактически это один из основных элементов современной схемотехники. Но “в чистом виде” нам его использовать практически не придется - в основном, мы будем использовать готовые микросхемы (все они внутри себя, разумеется, содержат транзисторы).
На этом мы закончим поверхностное знакомство с основными электронными компонентами, и перейдем к цифровой технике. Желающие углубленно изучить аналоговую схемотехнику, могут найти в интернете книгу Хоровица и Хилла “Искусство схемотехники” (The Art of Electronics), которая была выпущена еще в 80е, но до сих пор актуальна.
Часть 2. Знакомство с Arduino
В настоящее время существует большое количество различных микроконтроллеров - STM, Atmega, PIC и пр. Микроконтроллер - это по сути, небольшой но полноценный компьютер, имеющий оперативную и флеш-память, тактовый генератор, порты ввода-вывода для связи с “внешним миром”.
Типичный микроконтроллер выглядит примерно так:
Чтобы его использовать, необходимо:
- припаять его к печатной плате,
- добавить элементы, минимально необходимые для работы контроллера (питание, reset, тактовый генератор, и пр),
- добавить специальную схему для загрузки программы (“прошивки”),
- установить на ПК так называемую “среду разработки” (IDE) для написания кода.
Все это весьма трудоемко, поэтому в 2003м году итальянские инженеры (тогда еще студенты) придумали разместить все это на одной готовой плате. Так появился проект Arduino. Система стала настолько популярной, что к 2013 году на руках у пользователей было уже 700000 плат.
Arduino выглядит примерно так:
Она содержит:
- уже готовый к работе микроконтроллер,
- модуль для подключения к компьютеру по USB - через него осуществляется загрузка и отладка программы,
- базовый набор функций (светодиод, кнопка reset),
- большое количество выводов для подключения различных устройств (кнопки, экраны, датчики).
Существуют разные варианты плат - Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano и пр. Также можно приобрести различные платы расширения, например плату управления мотором, или плату с ЖК-экраном.