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Stromfluss mit Tasten steuern

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Stromfluss mit Tasten steuern

Stromfluss mit Tasten steuern

Die folgenden Informationen sind eine Einzelstunde in einem größeren Projekt. Weitere große Projekte hier.

Zurück zur vorherigen Lektion: Geben Sie eine Spannung mit Batterien

Unterrichtsübersicht:

Jetzt lernen wir die Verwendung von Tasten!

Schritt 1: Einführung

In dieser Lektion lernen Sie einen einfachen Weg, um den Stromfluss in einem Schaltkreis - der Drucktaste zu steuern.

Diese Komponente dient zum Öffnen und Schließen einer Lücke in der Schaltung zum Starten und Stoppen des Stromflusses.

Das Bild zeigt, wie eine Schaltfläche auf einem Schaltplan (die Karte Ihrer Schaltung!) Aussieht.

Das Symbol für die Taste repräsentiert, was die Taste im realen Leben tut - eine offene Lücke in der Schaltung wird geschlossen, wenn Sie auf den Knopf drücken.

Können Sie sich einige elektronische Geräte, die Tasten verwenden? Ihr Computer hat viele davon, einschließlich der Tasten auf Ihrer Tastatur!

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

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Schritt 2: Mappping einer Steckbretttaste

Stromfluss mit Tasten steuern

Unsere Taste hat vier Klemmen. Aber warten, unser Schaltplan verwendet nur zwei!

In unserem Brotknopf sind die beiden Klemmen links 11 und 12 (eins und eins zwei) immer miteinander verbunden. Die beiden Klemmen rechts 21 und 22 (zwei- und zwei-zwei) sind immer verbunden.

Das Drücken der Taste verbindet die beiden Seiten des Knopfes miteinander.

  1. Fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 3: Einsetzen einer Drucktaste

Stromfluss mit Tasten steuern

Lassen Sie uns versuchen, eine Schaltfläche auf dem Breadboard. Sie sehen in einem Moment, dass die Schaltfläche perfekt über das mittlere Segment ohne Steckdosen passt. Sie werden fast immer die Schaltflächen hier platzieren!

Ein Steckbrett mit angeschlossenen Spannungsschienen befindet sich bereits in der Arbeitsebene.

  1. Öffnen Sie die Registerkarte Komponenten + und bringen Sie die Drucktaste in die Arbeitsebene.
  2. Setzen Sie den Taster so, dass die unteren beiden Anschlüsse in den Steckdosen F16 und F18 sitzen. Beachten Sie, dass die oberen beiden Anschlüsse der Taste direkt in die Steckdosen E16 und E18 einrasten.
  3. Können Sie identifizieren, welche Spalten der Steckdosen angeschlossen sind? (Siehe Hinweis)
  4. Drücken Sie die nächste Taste, um fortzufahren.
  5. ? Fest TIPP: Spalten 16 und 18 sind von oben nach unten verbunden

Schritt 4: Erstellen einer Schaltfläche

In diesem Schritt steuern Sie eine LED mit einer Taste.

Die Steckbrett-, Knopf- und Spannungsschienen sind bereits aufgebaut.

  1. Kehren Sie zum Components + Menü zurück und fügen Sie ein LED-Steckbrett hinzu. Wir empfehlen die Montage in den Steckdosen F22 und F23.
  2. Die LED benötigt einen Widerstand, um sie zu schützen! Öffnen Sie die Registerkarte Komponenten + und fügen Sie einen Widerstand zur Arbeitsebene hinzu.
  3. Den Widerstand senkrecht drehen und in Reihe mit der LED stellen. Wir schlagen vor, es auf das Steckbrett zu legen, damit es eine Verbindung mit dem rechten (Anoden) Anschluss der LED teilt.
  4. Schließen Sie einen Draht zwischen den roten (+) Anschluss der Batterie an den rechten Anschluss des Widerstandes an.
  5. Als nächstes verbinden Sie einen Draht zwischen dem linken Anschluss der LED an der rechten Seite der Taste.
  6. Schließlich verbinden Sie die linke Seite des Knopfes mit der blauen (negativen) Spannungsschiene.
  7. Klicken Sie auf "Weiter", um fortzufahren.

Schritt 5: Drücken der Taste zwei Möglichkeiten

Stromfluss mit Tasten steuern

Versuchen Sie, die Schaltung durch Drücken der Schaltfläche "Simulation starten" zu simulieren. Klicken Sie mit dem Cursor auf die Schaltfläche. Was passiert mit der LED? Können Sie identifizieren, welche Verbindung hergestellt wird, um die Schleife abzuschließen? Sehen Sie das Bild für die Antwort.

Der Brotknopf funktioniert tatsächlich als zwei verschiedene Arten von Tasten.

Kurztaste: Die Taste bildet nur eine Verbindung, während Sie sie drücken. Durch Loslassen der Schaltfläche wird die Verbindung unterbrochen. Eine Computertaste ist ein kurzer Tastendruck!

Latch-Taste: Die Taste bildet eine Verbindung mit einem einzigen Druck und verriegelt sich. Durch erneutes Drücken der Taste wird die Verbindung wieder freigegeben.

Drücken Sie im Simulator die SHIFT-Taste, während Sie die Taste drücken, um sie zu einer Verriegelungstaste zu machen.

  1. Drücken Sie die Taste, indem Sie mit dem Cursor klicken. Das Licht kommt auf.
  2. Lassen Sie die Taste los. Schaltet sich das Licht aus? Die Taste wirkt wie ein kurzzeitiger Schalter.
  3. Halten Sie nun die Umschalttaste gedrückt und drücken Sie die Taste erneut mit dem Cursor.
  4. Lassen Sie die Taste los. Bleibt das Licht an? Die Taste wirkt wie ein Verriegelungsschalter.
  5. Üben Sie die Taste mit unserem ohne die Shift-Taste auf, bevor Sie auf den nächsten Schritt.
  6. Klicken Sie auf "Weiter", um fortzufahren.

Schritt 6: Hinzufügen von Schaltflächen in Serie

Stromfluss mit Tasten steuern

In diesem Teil der Lektion verwenden Sie Schaltflächen in Serie oder parallel.

Zuerst werden wir eine zusätzliche Schaltfläche in die SERIE ...

Komponenten in Serie teilen sich eine Verbindung zwischen nur einem ihrer Klemmen. Drähte, die von den anderen Klemmen anschließen, fahren fort, um mit dem Rest des Stromkreises zu verbinden. Das Schaltbild stellt zwei Tasten in Serie dar.

Beide Tasten müssen gedrückt werden, um die Schaltung abzuschließen.

  1. Stellen Sie sicher, dass die Simulation nicht läuft. Ist dies der Fall, drücken Sie die Taste "Simulation stoppen".
  2. Kopieren Sie die Schaltfläche, die derzeit auf dem Breadboard ist, indem Sie sie markieren und das Steuerelement oder Befehl-C auf der Tastatur eingeben.
  3. Fügen Sie die Schaltfläche in der Workplane ein, indem Sie control oder command-V auf der Tastatur eingeben.
  4. Wenn die Taste hervorgehoben ist, legen Sie sie auf die Steckdose mit den unteren Klemmen auf den Buchsen F12 und F14.
  5. Benennen Sie die linke Taste Taste 1 und die rechte Taste Taste 2.
  6. Sie müssen einen Draht löschen, um die neue Taste in den Stromkreis zu integrieren. Markieren Sie den Drahtanschlussknopf 2 auf Masse und löschen Sie ihn durch Drücken der Mülleimer-Taste.
  7. Verbinden Sie einen neuen Draht zwischen dem rechten Anschluss der Taste 1 und dem linken Anschluss der Taste 2.
  8. Schließen Sie schließlich einen Draht zwischen dem linken Anschluss des Knopfes 1 und der blauen (Masse) Schiene an.
  9. Simulieren Sie die Schaltung! Drücken Sie die Tasten, während Sie die Umschalttaste gedrückt halten. Was geschieht, wenn B1 gedrückt wird? B2 Was ist, wenn beide Tasten gleichzeitig eingeschaltet sind?
  10. Klicken Sie auf "Weiter", um fortzufahren.

Schritt 7: Parallelschalten der Tasten

Stromfluss mit Tasten steuern

Als nächstes werden wir eine zusätzliche Schaltfläche zu der Schaltung hinzufügen, in PARALLEL.

Komponenten parallel teilen sich eine Verbindung zwischen zwei ihren Anschlüssen. Das Schema oben stellt zwei Knöpfe parallel dar. Zur Betätigung der LED muss jeweils nur eine Taste gedrückt werden.

  1. Stellen Sie sicher, dass die Simulation nicht läuft. Ist dies der Fall, drücken Sie die Taste "Simulation stoppen".
  2. Bewegen Sie die Taste 1 von ihrer aktuellen Position zu den Steckdosen direkt über Taste 2 (D16 und D18).
  3. Sie müssen einige der Drähte wieder anschließen. Beginnen Sie mit dem Löschen von baumelnden Drähten auf der Platine, die keine Komponenten miteinander verbinden, indem Sie sie markieren und die Löschtaste drücken.
  4. Verbinden Sie einen neuen Draht zwischen dem linken Anschluss von B1 und der blauen (Masse) Schiene.
  5. Simulieren Sie die Schaltung! Drücken Sie die Tasten, während Sie die Umschalttaste gedrückt halten. Was geschieht, wenn B1 gedrückt wird? B2 Was ist, wenn beide Tasten gleichzeitig eingeschaltet sind?
  6. Klicken Sie auf "Weiter", um fortzufahren.

Schritt 8: Komponenten kurzschließen (Teil 1)

Stromfluss mit Tasten steuern

Sie haben zwei Methoden zum Steuern von Schaltungen mit Tasten gesehen. Schließlich werden wir eine dritte Methode behandeln und einen neuen Schaltungsbegriff erlernen: einen Schaltkreis kurzschließen.

Denken Sie daran, dass Sie in der Widerstandslektion gelernt, dass Strom immer versucht, den kürzesten Weg durch eine Schaltung zu finden. Wenn Sie die Anschlüsse eines Bauteils direkt mit einem Draht verbinden, fließt Strom durch das Kabel statt durch das Bauteil!

Diese Art von Verbindung wird eigentlich als "kurz!" Der Strom fließt einen Umweg durch den Draht.

Sie können dieses Konzept leicht auf dem Steckbrett demonstrieren, indem Sie die Anschlüsse der LED zusammen mit einem Draht kurzschließen.

Ein Knopf, zwei Knöpfe ... nichts macht die LED auf! Strom fließt durch die kurze Leitung zwischen LED-Klemmen statt durch die LED.

  1. Schließen Sie einen Draht zwischen den linken und rechten Anschlüssen der LED an
  2. Simulieren Sie die Schaltung
  3. Versuchen Sie, die Tasten einzeln oder mehrere gleichzeitig zu drücken.
  4. Klicken Sie auf "Weiter", um fortzufahren.

Schritt 9: Komponenten kurzschließen (Teil 2)

Stromfluss mit Tasten steuern

Im letzten Schritt erstellen Sie einen Kurzschluss über eine Schaltfläche. Dies ist eine interessante Möglichkeit, eine Taste zum Ein- und Ausschalten einer LED zu verwenden.

Wenn die Taste ausgeschaltet ist, leuchtet die LED. Wenn die Taste gedrückt wird, ist die LED aus. Basierend auf dem Schema unten, sind die LED und Taste in Serie oder parallel? (Siehe Hinweis)

  1. Wenn die Simulation noch läuft, schalten Sie sie durch Drücken der Stopp-Simulation aus
  2. Als Nächstes erstellen Sie eine einfache LED- und Widerstandsschaltung. Beginnen Sie mit dem Löschen der Drähte, die die Tasten mit dem Rest der Schaltung verbinden. Löscht Button 1 ebenfalls.
  3. Löschen Sie den Draht, der die beiden Anschlüsse der LED kurzschließen.
  4. Schließen Sie einen Draht zwischen dem linken (Kathoden-) Anschluss der LED und der blauen (Masse-) Schiene an.
  5. Stoppen Sie, den Stromkreis für einen Moment anzupassen, und versuchen Sie, die Schaltung zu simulieren, indem Sie die Schaltfläche Simulation starten drücken. Schaltet sich die LED ein und bleibt eingeschaltet?
  6. Stoppen Sie die Simulation und fahren Sie mit dem nächsten Befehl fort.
  7. Schließlich verbinden Sie die Taste 2 parallel zur LED. Schließen Sie eine Leitung von der rechten Klemme der Taste an die rechte Klemme der LED an.
  8. Schließen Sie eine Leitung von der linken Klemme der Taste an die linke Klemme der LED an.
  9. Simulieren Sie die Schaltung. Was geschieht, wenn Sie die Taste ein- und ausschalten?
  10. Fest TIPP: Taste und LED sind parallel, teilen sie zwei Verbindungen.

Schritt 10: Wie werden Sie eine Schaltfläche verwenden?

In der Zeit, die Sie verbleiben, versuchen Sie erstellen Schaltungen mit drei Tasten parallel oder drei Tasten in Serie. Oder versuchen Sie eine Kombination von Serien-und Parallel-Tasten.

Herzlichen Glückwunsch, Sie haben mindestens drei Möglichkeiten, Tasten in einer Schaltung zu simulieren! Alle diese Konzepte werden für das abschließende Projekt nützlich sein: The Secret Code Keypad.

In der nächsten Lektion lernen Sie, benutzerdefinierte Farben mit einer RGB-LED zu erstellen!

Nächste Lektion: Schaltkreise in der Praxis: RGB Farbmischer

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