Основы электроники для разработчиков Arduino [Udemy] [Питер Далмарис]

Складчина: Основы электроники для разработчиков Arduino [Udemy] [Питер Далмарис]

Basic electronics for Arduino Makers [Udemy] [Dr. Peter Dalmaris]
Язык английский



Введение в электронику, которое поможет вам максимально эффективно использовать Arduino или другую платформу для прототипирования.

Чему вы научитесь:

• Понимать концепции напряжения, сопротивления и тока
• Использовать закон Ома для расчета напряжения, тока и сопротивления
• Использовать правила Кирхгофа для расчета напряжения и тока
• Понимать суть и вычислять значения энергии и мощности
• Использовать резисторы в различных конфигурациях, таких как делители напряжения и резистивные матрицы
• Определять номинал резистора по его маркировке
• Использовать подтягивающие (pull-up) и стягивающие (pull-down) резисторы
• Понимать назначение конденсаторов
• Использовать конденсаторы в качестве накопителей энергии и фильтров
• Рассчитывать постоянную времени RC-цепи
• Понимать принцип работы диодов
• Измерять падение напряжения на диоде
• Понимать, как использовать выпрямительные диоды и стабилитроны (диоды Зенера)
• Защищать цепь от обратной полярности
• Понимать, как использовать транзистор для управления слаботочными и мощными нагрузками
• Рассчитывать токи и базовый резистор для биполярного транзистора
• Выбирать подходящий стабилизатор напряжения для любой схемы

Описание курса:

Я обновил этот курс новыми лекциями, чтобы научить вас пользоваться онлайн-симулятором схем. С помощью этого симулятора вы сможете значительно улучшить свое понимание электроники. Вы сможете проводить множество экспериментов, изучать различные сценарии работы схем и легко строить графики токов, напряжений и мощности без затрат на физическое оборудование. Вы научитесь использовать несколько источников питания, а также встроенные и пользовательские модели компонентов. Вы даже сможете проводить эксперименты, которые были бы слишком опасны в реальной жизни.

Вы — мейкер, создающий проекты на Arduino? Умеете собирать устройства по инструкциям и уверенно пишете или редактируете скетчи? Но при этом не чувствуете уверенности, когда нужно рассчитать токи транзистора, падение напряжения или использовать конденсаторы в качестве фильтров?

Вы не одиноки. Я много лет преподаю темы, связанные с Arduino и Raspberry Pi. За это время я понял, что хотя эти платформы отлично подходят для того, чтобы начать возиться с электроникой, вы не сможете в полной мере насладиться их возможностями, пока не поймете базовые принципы электроники.

Этот курс призван помочь вам лучше понять основы электроники и компоненты, которые часто используются при создании устройств на таких платформах, как Arduino и Raspberry Pi. Я разработал этот курс для всех, кто имеет базовое представление об электронике и уже имеет некоторый опыт работы с Arduino.

К концу этого курса вы научитесь использовать распространенные компоненты, встречающиеся в проектах Arduino. Вы также научитесь проводить соответствующие измерения и расчеты, которые помогут вам выбирать правильные компоненты для ваших собственных проектов.

Требования к курсу:

• Опыт создания небольших схем, управляемых Arduino
• Базовое понимание электричества и электроники
• Наличие в ассортименте резисторов, конденсаторов, светодиодов, диодов, транзисторов, стабилизаторов напряжения (подробный список бесплатен для просмотра в 1 разделе)
• Макетная плата (breadboard), соединительные провода и батарейка
• Мультиметр
• Знание базовой школьной алгебры

Для кого этот курс:

• Все, кто имеет минимальный опыт работы с Arduino
• Все, кто имеет минимальный опыт работы с любой платформой для прототипирования
• Все, кому необходимо освежить и систематизировать свои знания по основам электроники

Программа:

8 разделов • 66 лекций • Общая продолжительность 10 ч 9 мин

• Начало работы
• Электроника: базовые концепции
• Резисторы
• Конденсаторы
• Диоды
• Транзисторы
• Стабилизаторы напряжения
• Заключение

Спойлер: Подробно

Начало работы:

• Учебное пособие
• Список деталей
• Инструменты, которые вам понадобятся
• Детали, которые вам понадобятся
• О программном обеспечении

Электроника: базовые концепции:

• Электричество, частицы и ток
• Что такое напряжение?
• Что такое напряжение? (дополнение)
• Что такое ток?
• Что такое сопротивление?
• Закон Ома
• Закон Ома в симуляторе
• Расчет энергии
• Мощность и энергия. Построение графика энергопотребления в симуляторе
• Правила Кирхгофа
• Пример применения правил Кирхгофа
• Правила Кирхгофа в симуляторе

Резисторы:

• Введение в резисторы
• Определение номиналов резисторов. Простая схема с резистором
• Симуляция простой схемы с резистором
• Номинальная мощность резистора
• Переменный резистор
• Делитель напряжения
• Расчет R2 для делителя напряжения на графике
• Делитель напряжения с потреблением тока
• Делитель напряжения с потреблением тока в симуляторе
• Делитель тока
• Решение теста
• Подтягивающие и стягивающие резисторы (Pull-up и pull-down)
• Симуляция подтягивающих и стягивающих резисторов

Конденсаторы:

• Введение в конденсаторы
• Конденсаторы для накопления энергии
• Конденсатор как накопитель энергии в симуляторе
• Конденсаторы в качестве фильтра
• Конденсаторы последовательно и параллельно
• Что такое постоянная времени RC-цепи
• Эксперимент с постоянной времени RC-цепи
• Постоянная времени RC-цепи в симуляторе

Диоды:

• Введение в диоды
• Падение напряжения и регулирование тока
• Симуляция падения напряжения и регулирования
• Измерение падения напряжения на диоде
• Схема снижения напряжения (Voltage dropper)
• Стабилитроны (диоды Зенера)
• Стабилитрон в симуляторе
• Схема, включающая стабилитрон с нагрузкой
• Защита от обратной полярности
• Симуляция стабилитрона с нагрузкой
• Как рассчитать подходящий номинал резистора для светодиода

Транзисторы:

• Введение в транзисторы
• Расчет токов в транзисторной схеме
• Симуляция простой транзисторной схемы
• Схема с биполярным транзистором 2N2222
• Симуляция схемы с биполярным транзистором 2N2222
• Схема с транзистором TIP122 и мощным светодиодом
• Схема с транзистором TIP122 и мотором
• Использование пользовательской SPICE-модели
• Симуляция схемы с транзистором и мотором

Стабилизаторы напряжения:

• Введение в интегральные стабилизаторы напряжения
• Стабилизатор фиксированного напряжения
• Симуляция стабилизатора фиксированного напряжения
• Схема стабилизатора переменного напряжения
• Как рассчитать резисторы для стабилизатора переменного напряжения (LM317)
• Симуляция стабилизатора переменного напряжения

Заключение:

• Чему вы научились? Что дальше?
• Бонусная лекция

Д-р Питер Далмарис — преподаватель, инженер-электрик, радиолюбитель и мейкер. Создатель онлайн-видеокурсов по DIY-электронике и автор трех технических книг, недавно выпустивший свою книгу «Maker Education Revolution».

Спойлер: Оригинал

An introduction to electronics to help you make the most from your Arduino or other prototyping platform.

What you'll learn:

• Understand the concepts of voltage, resistance and current
• Use Ohm's Law to calculate voltage, current and resistance
• Use Kirchhoff's Laws to calculate voltage and current
• Understand the meaning of and calculate energy and power
• Use resistors in various configurations, like in voltage dividers and voltage ladders
• Read the value of a resistor from its package
• Use pull-up and pull-down resistors
• Understand the use of capacitors
• Use capacitors as energy stores and filters
• Calculate the RC time constant of a capacitor
• Understand diodes
• Measure the voltage drop of a diode
• Understand how to use rectifier and zener diodes
• Protect a circuit from reverse polarity
• Understand how to use a transistor to control low and high power loads
• Calculate the currents and base resistor for a bipolar transistor
• Use the correct voltage regulator for any circuit

Description:

I have updated this course with new lectures to teach you how to use an online circuit simulator. With this simulator, you can boost your understanding and learning of electronics. You will be able to conduct many experiments to examine multiple circuit scenarios and easily plot currents, voltages, and power without hardware expense. You will learn to use multiple power sources and built-in and custom component models. You can even conduct experiments that would be too dangerous to do in real life.

Are you an Arduino maker? Can you make things by following how-to guides and are confident with writing or modifying sketches? Yet you are not so confident about things like calculating transistor currents, voltage drops, and using capacitors as filters?

You are not alone. I have been teaching Arduino and Raspberry Pi topics for years. During this time, I realized that while these platforms are great for helping you start tinkering with electronics, you will not be able to enjoy their power until you truly understand basic electronics.

This course is about helping you achieve a better understanding of the basic electronics principles and components commonly used in making platforms like Arduino and Raspberry Pi.

I have designed this course for anyone with a basic understanding of electronics who has already spent time tinkering with Arduinos.

By the end of this course, you will have learned how to use commonly used components found in Arduino projects. You will also have learned how to do the relevant measurements and calculations to help you select appropriate components for your projects.

To complete this course, you will need a few cheap and common components and tools: resistors, capacitors, transistors, LEDs, diodes, and batteries. You will also need a multimeter, a small breadboard, and jumper wires. All of these are probably things that you already have.

Requirements:

• Small circuits controlled by an Arduino
• A basic understanding of electricity and electronics
• Have assorted resistors, capacitors, LEDs, diodes, transistors, voltage regulators (see section 1 for details, free to view)
• A breadboard, jumper wires and a battery (see section 1 for details, free to view)
• A multimeter (see section 1 for details, free to view)
• Basic algebra

Who this course is for:

• Anyone with minimal experience using an Arduino
• Anyone with minimal experience using any prototyping platform
• Anyone with a need to brush up their knowledge of basic electronics

Course content:

Starting up:

• Study guide
• Parts list
• The tools you will need
• The parts you will need
• About software

Electronics, basic concepts:

• Electricity, particles, and current
• What is voltage?
• What is voltage? (supplemental)
• What is current?
• What is resistance?
• Ohm's Law
• Ohm's Law in the simulator
• Calculating energy
• Power and energy. Plot energy consumption in the simulator
• Kirchhoff's Law
• Kirchhoff's Law example
• Kirchhoff’s Law in the simulator

Resistors:

• Introduction to resistors
• Reading resistor values. A simple resistor circuit
• Simulated simple resistor circuit
• Resistor power rating
• The variable resistor
• Voltage divider
• Voltage divider plot calculation of R2
• Voltage divider with current draw
• Voltage divider with current draw in the simulator
• Current divider
• Solution to Quiz 7, Question 2
• Pull-up and pull-down resistors
• Pull-up and down simulated

Capacitors:

• Introduction to capacitors
• Capacitors for storing energy
• Capacitor as energy store in the simulator
• Capacitors as filter
• Capacitors in series and parallel
• What is the RC time constant
• An RC time constant experiment
• RC time constant in the simulator

Diodes:

• Introduction to diodes
• Voltage drop and current regulation
• Voltage drop and voltage regulation simulated
• Measuring the voltage drop in a diode
• The voltage dropper circuit
• Zener diodes
• Zener diode in the simulator
• A circuit that includes a zener diode with a load
• Reverse polarity protection
• Zener diode with load simulation
• How to calculate the appropriate resistor value for an LED

Transistors:

• Introduction to transistors
• Calculating the currents in a transistor circuit
• Simple transistor circuit simulation
• A circuit with the 2N2222 bipolar transistor
• A circuit with the 2N2222 bipolar transistor simulated
• A circuit with a TIP122 and a high-power LED
• A circuit with a TIP122 and a motor
• Using a custom SPICE model
• A circuit with a transistor and a motor simulated

Voltage regulators:

• Introduction to IC voltage regulators
• Fixed voltage regulator
• Fixed voltage regulator simulation
• A variable voltage regulator circuit
• How to calculate the resistors for a variable voltage regulator (LM317)
• Variable voltage regulator simulation

Conclusion:

• What did you learn? What's next?
• Bonus Lecture

Instructor Dr. Peter Dalmaris - is an educator, electrical engineer, electronics hobbyist, and Maker. Creator of online video courses on DIY electronics and author of three technical books, and has recently released his book Maker Education Revolution. As a Chief Tech Explorer since 2013 at Tech Explorations, the company he founded in Sydney, Australia, Peter’s mission is to explore technology and help educate the world. Tech Explorations offers educational courses and Bootcamps for electronics hobbyists, STEM students and STEM teachers.

Цена 3269 руб. (34,99 евро)
Скрытая ссылка