Flashing Eye RobotKnipperlicht CircuitClubjesmiddag 18 Mar 2014

Adam Dorrell

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Agenda

• Maak een "Flitsende Robot"

• We maken gebruik van elementaire elektronische schakeling – jullie leren hoe het werkt

• We bouwen vandaag een LED-circuit met schakelaar

• En een knipperlicht circuit met 2 LED's en 2 transistors

– Technische benaming: ”astable multivibrator”

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Onze Eerste Stroomkring (first circuit)

Elektriciteit

BatteryResistor

Push button switch

Rood LED

Weerstand Batterij

Druktoets Schakelaar

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Batterij

• Bron van elektriciteit• Wij gebruiken een 9v (9 volt) blok

batterij • Elektriciteit stroomt van ⊕ naar ⊖• Het koper in de draden mag elkaar NIET

raken. (DO NOT LET THE WIRES TOUCH! This is a short circuit)– Dit veroorzaakt kortsluiting! – Hierdoor kan brand ontstaan of je

batterij kan heel snel leeglopen

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

LED

• LED staat voor “Light Emitting Diode”– Uitgevonden in 1962

• Licht wordt direct geproduceerd uit elektriciteit• Het werkt alleen op 1 manier

– De lange draad is verbonden met ⊕ op de batterij• Tussen de lange draad en de ⊕ op de batterij

moet een weerstand worden geplaatst, anders komt er teveel stroom vrij en brandt de LED op

Anode Kathode

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Weerstand (Resistor)

• Een weerstand vermindert de spanning

• Het ”vernauwt" de elektriciteits toevoer, zodat de stroom langzamer stroomt

• Dit wordt gemeten in "Ohms”– Symbool: Ω of R

• Vandaag maken we gebruik van 2 soorten weerstanden:– Oranje-oranje-bruin-zilver

= 330R = 330Ω– Bruin-zwart-geel-zilver =

100K = 100,000Ω

Symbool

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Druktoets Schakelaar (Push button)• Maakt contact met de draad wanneer

ingeduwd• Maakt ons circuit compleet en laat de

elektriciteit stromen

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Insteekprintplaat (Breadboard)

Rij 1

Alle gaten in de rij zijn intern verbonden

Rij 10 etc

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Circuit lay-out - Eenvoudige LED

LED D1R1 – 330R

Druktoets

330Ω

Insteekprintplaat (breadboard)

+9v -9v

Batterij

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

1. Onze eerste stroomkring – de insteekprintplaat

Wat gebeurt er als je op de knop drukt? Wat gebeurt er als je de LED op de verkeerde manier aansluit?

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

LED Stroomkring

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

druk op de knop…

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

2. Knipperlicht Circuit

• We bouwen een circuit met flitsende LED’s

• We gebruiken 2 transistoren als schakelaars

• En 2 condensatoren om de elektrische lading op te slaan, dit bepaalt de lengte van de flits

• Dit is ook een basis onderdeel van een computer!

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Schakelschema - Knipperende LEDs

Batterij

Transistor

Condensator

Technical name: Astable Multivibrator

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Transistor• Een transistor is een elektrische schakelaar

– "Switch" – Uitgevonden in 1947

• Het zit in alle elektronische apparaten• In een iPhone of computer zitten er

1.000.000-en (miljoenen) allemaal in een kleine "chip"

• Vandaag gebruiken we een BC547 transistor• Het kost €0,10

B = BaseC = CollectorE = Emitter

BC547 NPN bipolar transistor

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Condensator (Capacitor)

• Een condensator slaat elektriciteit op– Het houdt een elektrische

"lading" voor enige tijd vast– We gebruiken dit om de

overstap te maken van het ene LED lampje naar het andere LED lampje met een flits-pauze van ongeveer 1 seconde

Elektrolyt condensator

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Bouw het circuit – stap 1

Plaats de 1e transistor Let op de juiste manier!

C – B - E

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 2

Plaats de 1e LED. Let goed op de juiste volgorde De lange draad gaat in rij 1

Rij 1

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 3

Voeg de stroomkabels toeRood gaat in Rij 1 Zwart verbind je met de transistor (E - Emitter) Batterij nog NIET aansluiten!

Rij 1 (+)

Emitter van de transistor (-)

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 4

Plaats de 1e weerstand Dit is de 330R weerstand (oranje, oranje, bruin) Plaats in Rij 2 de transistor (Collector C) Je kunt de draden buigen

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 5

Plaats de kleine gele draad in Rij 1 Dit verbindt de (+) de twee helften van de schakeling

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 6

Voeg nu de 2e weerstand toeDit is de 100K weerstand Bruin-zwart-geel-zilver = 100K = 100.000 Ω Het verbindt Rij 1 naar het centrum van de transistor (Base = B)

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 7

Sluit de zwarte draad aan op de transistor E (-) aansluitingDit zorgt voor de (-) elektriciteits-toevoer naar de andere helft van het circuit

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 8

Plaats de 1e condensator. Deze sluit aan bij de C Collector van transistor 1 en de B Base van transistor 2

Plaats de 2e condensator. Deze sluit aan bij het Base B (midden) van transistor 1 en de C Collector van transistor 2 De DRADEN mogen elkaar NIET aanraken!

Laat de draden niet kruisen! ⊖

⊖

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 9

Sluit de Gele draad aanPlaats weerstand 4De 330R weerstand; Oranje-Oranje-BruinPlaats hem in Rij 2 bij transistor 2 (Collector C)

Plaats nu de 3de weerstand De 100K weerstand; Bruin-Zwart-Geel-ZilverDeze loopt van Rij 1 tot het midden van de Transistor 2 (Base = B)

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 10

Buig de weerstand in de goede richtingLaat de draden elkaar niet raken

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 11

Sluit de zwarte draad aan

Transistor 2 toevoegen Let op de juiste manier!

⊖

⊖

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Stap 12

Plaats LED 2In de juiste richting! De lange draad in Rij 1

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

13

Nu sluiten we het circuit aan op de batterij!En testen we of het werkt…

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Circuit Lay-out – knipperlicht

+9v -9v

LED D1

LED D2

Q1 BC547

R1 – 330R

Q2 BC547

R2 – 330R

R4 – 100K

C2 10u ⊖R4 – 100K

C1 10u

⊖

Batterij

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Het maken van de Robot

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Hoe het werkt

Batterij

Transistor

Condensator

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Hoe het werkt 2

Batterij

Transistor

Condensator

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Voor Gevorderden (indien tijd)

• Verander de kleur van de LED's

• Voeg meer LEDs toe• Verander de waarden van de weerstand en de condensator • Maak de flitser 1:10 in plaats van 1:1

Adam Dorrell / Clubjesdag 18 Mar 2014

Parts list• PARTS LIST

– 2 x BC548 NPN transistor – 2 x LED 10mm mix colour– 2 x 330R resistor (0.5w)– 2 x 10u Capacitor– 2 x 100K Resistor– 1 x 9v battery– 1 x 9v holder– 1 x button 6mm sq– Small breadboard

• PARTS LIST NL– 2 x BC548 Bipolaire NPN transistor – 2 x LED 10mm mix kleur– 2 x 330R weerstand (0.5w)– 2 x 10u Elektrolyt condensator – 2 x 100K weerstand – 1 x 9v 9V batterij (blok)– 1 x 9v Batterijclip– 1 x Druktoets 6mm sq– Insteekprintplaat