Как собрать электрический конструктор
Обновлено: 01.05.2024
Предлагаю еще один обзор о увлекательной игрушке для детей. Как вы уже поняли из названия обзора, речь пойдет о электронном конструкторе. Что же это такое и с чем его едят?
В поисках игрушки, которой можно было бы порадовать и удивить ребенка, наткнулась на данный конструктор.
Электронный конструктор “Знаток” представляет собой набор электронных блоков и соединений, позволяющий конструировать электрические цепи без пайки.
Сначала очень возрадовалась, увидев, что производителем значилась Россия, но покопавшись еще, выяснила, что производитель все-таки Китай.
Китайцы в очередной раз удивили находчивостью — соединение происходит обычными одежными кнопками!
Идея мне понравилась и конструктор был приобретен.
Решила взять средний по количеству схем.
Игрушка рекомендуется для детей от 5 и до 99 лет.
Все детали вложены в пластиковую подставку.
Подробнейшая инструкция в деталях рассказывает, как собрать ту или иную схему – ребенку будет интересно узнать, насколько просто и интересно устроены вещи, которыми все мы пользуемся в быту.
Сознательно прячу их под спойлер, так как это не особо важная информация.
Любая схема собирается вот на такой подставке размером 28х22 см.
Детали защелкиваются по принципу одежных клёпок.
Это импровизированные провода.
Конструктор содержит 53 детали, казалось, не так уж и много, но простор для фантазии огромный.
2 батарейных отсека с крышками, батарейки в комплекте не идут.
Детали конструктора
Ну-с-с, приступим. Попробуем чего-нибудь сконструировать. Возьмем для начала простенькую схему лампы, управляемой магнитом.
Отбираем необходимые детали.
Путем легкого нажатия пристегиваем их к основанию.
Готово!
Лампочка загорелась (плохо видно, подсели батарейки).
Попробуем собрать теперь тестер электропроводности.
Здесь все просто.
Проводим эксперимент — прикладываем деревянный предмет и проверяем, является ли он проводником.
Вывод — нет, дерево не проводник.
А теперь проведем тот же эксперимент, только используем на этот раз металлическую ложку.
Лампочка загорелась, значит металл является проводником. Такая игра позволит ответить на вопросы вашего маленького почемучки.
Теперь построим летающий пропеллер. Это у нас любимая схема.
Готовим детали.
Собираем.
Нажимаем кнопку.
Пропеллер начинает вращаться, постепенно разгоняясь.
Пропеллер с пола взлетает до потолка, севшие батарейки помешали насладиться зрелищем вполне.
Теперь соорудим музыкальный дверной звонок, управляемый различными способами.
Готовим детали.
Собираем.
Включаем и слушаем мелодию.
Можно заменить динамик светодиодом.
Или фотоэлементом, тогда музыка будет играть при попадания света на фотоэлемент (по такому принципу собираются датчики рассвета и заката из инструкции).
Теперь соберем схему управления звуками звездных войн
Детали.
Например, управляем магнитом — при поднесении магнита к чувствительной детали из динамика слышатся звуки звездных войн.
И последняя из представленных схем — светодиод, управляемый звуком.
Светодиод загорается от хлопков в ладоши или громкого звука.
По такому же принципу можно сделать звуковую сигнализацию, заменив светодиод динамиком.
Схем еще очень много, можно собрать настоящее радио и детектор лжи, но более не смею вас утомлять.
Спасибо за внимание!
Вывод
С помощью конструктора вам не смоставит труда объяснить ребенку школьного и даже дошкольного возраста как устроено радио, как зажигается лампочки и ответить на трудные вопросы из области электроники.
Предлагаю всем счастливым обладателям конструктора ЗНАТОК выкладывать здесь свои новые проекты, которых нет в инструкциях, а также самостоятельно изготовленные новые детали для этих замечательных конструкторов!
Трёхфазный мультивибратор. То же в двух вариантах. На прямых и обратных транзисторах. Помнится в пионерском детстве паял такие бегунки на ёлку. Был и высоковольтный вариант на тиристорах КУ202Н ))
Реверсирование электромотора на реле (тоже новые детальки). Левое и правое реле отличаются подключением контактов - оно специально сделано зеркальным для удобства подключения мотора.
Реверсирование электромотора на транзисторах (Н-мост). Транзисторы стандартные на 0,5 Ампера, поэтому моторчик маломощный - из набора "Альтернативная энергия". Для мощного "пропеллерозапускающего" мотора с пусковым током до 2А нужны более мощные транзисторы. Ампера на 3. Схема позволяет, убрав кнопки, управлять мотором подачей слаботочного сигнала амплитудой 5. 6В (в т.ч. с использованием ШИМ для управления частотой вращения вала мотора), например от микроконтроллера или логических схем, о которых далее.
Электромагнитный контактор (он же "пускатель", он же "реле с самоподхватом").
Новые детальки: размыкающая кнопка, реле.
Вопрос на сообразительность. Для чего нужен диод?
Малый микроконтроллер.
Ну вы, конечно, уже догадались, что от звуковой микросхемы тут только пластиковый 5-контактный корпус. ;) И что в этом корпусе прячется маленький Arduino-совместимый микроконтроллер (МК). В отличие от полноразмерных Ардуинок, маленький МК в 5-контактом корпусе, значительно экономит место на плате, что порой бывает критично. 3 цифровых входа/выхода, аналоговых входа. 16Mhz, 6 кБ свободной памяти, питание 6-20 вольт. Программируется через встроенный разъём micro-USB или прямо через контакты на корпусе, для чего нужен простенький USB-шнурок.
RGB-светодиод обыкновенный!
С общим катодом. Внутри 3 токоограничивающих резистора - по 1 на каждый кристалл.
Оптический канал передачи сигнала! Передаём звук на расстояние 1 метр и более. Слева передающая схема, справа принимающая. Видео смотрите со звуком.
Свето-музыкальный инструмент.
Представляет собой полифонический электроорган. (можно играть аккордами или с аккомпанементом в левой руке). Звуковой сигнал передаётся лучом света на другую плату, где и воспроизводится динамиком. В микроконтроллеры (МК) прошита программа, воспроизводящая звуки, в каждом МК она одна и та же программа, только на свою ноту. На каждом из трёх контактов МК постоянно "звучит" нота. Нажатием кнопок-клавишей выходы МК подключаются к сумматору, образованному резисторами и цепью передающего светодиода. Индуктивность нужна для смягчения звука, особенно в аккордах. Дополнительно смягчает звук конденсатор на инверсном входе микросхемы усилителя. Без такого "двойного ВЧ-фильтра", из-за биения частот и периодического совпадения фронтов сигнала в аккордах будут слышны неприятные на слух обертоны. У этого экземпляра 15 клавишей, но можно легко нарастить практически до любого их количества.
Новые детали:
- микроконтроллеры в 5-контактных корпусах;
- горизонтальный фоторезистор (с угловым держателем).
Импульсное реле.
Одно из любимых современными электриками устройств управления освещением из разных точек помещения. В отличие от проходного выключателя, для включения/выключения нагрузки используются кнопки (Кв1, Кв2 … КвN), которых можно установить сколько угодно много в разных точках помещения, соединив их параллельно. Также предусмотрена кнопка гарантированного отключения всех потребителей (Ко), которую можно установить, например, возле двери выхода из здания. ИР выпускается серийно в стандартных корпусах для установки на DIN-рейку. Существуют электронные и электро-механические ИР, обладающие своими достоинствами и недостатками. В нашем случае это электронное ИР. Для экономии электроэнергии вместо лампы накаливания применён яркий белый светодиод.
Новые детали:
- уже знакомый вам микроконтроллер в 5-контактном корпусе;
- электромагнитное реле с 1 переключающим контактом.
Итак, элемент «НЕ» (NOT)
Логический элемент «Исключающее ИЛИ (XOR)»
отличается от "ИЛИ" тем что если на обоих входах 1 то на выходе будет 0
т.е. на выходе логическая единица только если сигналы на входах различны
Идея создания электронного конструктора будоражила мои мысли давно. В детстве у меня был конструктор ЭКОН-1 и хотелось создать что-то похожее, но на современном уровне. На рынке бал правит Знаток, за рубежом есть также примеры модульных конструкторов, но цена и курс не радуют глаз.
С другой стороны в СССР были интересные наработки (одна из них живет в Германии до сих пор и выпускается).
Хотелось также чего то «теплого» в материалах, типа дерева. В 2014 году в рамках проекта ПРОСТОРОБОТ родилась идея электронных кубиков, который в 2015 году получили даже приз от АИДТ за идею на одном из отборочных этапов Startup Tour.
Также в это время я придумал логическую настольную игру «Цепь», которая позволяла играть в «электрические схемы». Игру можно свободно скачать и распечатать по ссылке.
Шло время. Кубики пришлось отложить в сторону, так как цена магнитов нужной мощности делала их достаточно дорогими. Игра «Цепь» дождалась своей очереди в доработке.
В 2016 году я решил вернуться к проекту и «достал» кубики. Первая идея была использовать те же кубики, но сделать крепления по типу пружинных контактов и склеить из картона поле с ячейками, на стенках которых располагались бы контакты:
Конструкция получилась громоздкой, а из-за низкой жесткости стенок кубики не давали нужного качества контакта.
Инженерная мысль двигалась дальше. Небольшое отступление по выбору материала. Вы можете резонно сказать, почему я не воспользовался 3D печатью или лазерной резкой? Ответ прост — у меня нету 3D-принтера (точнее его некуда ставить в квартире), а ближайшая вменяемая резка по цене и качеству находится километрах в 500 от моего города. Даже найти тонкую фанеру оказалось нереальным квестом, не говоря уже об специальной модельной. Плюс давно хотел попробовать привычный любителям настольных игр материал — картон.
Второй вариант был применить способ, который я уже использовал ранее при проектировании Скратчдуино — то есть 2.5 моделирование самих блоков конструктора и магниты для крепления. Этот способ не требовал мощных дорогих магнитов, а у меня дома был запас цилиндрических 5 мм магнитов разной высоты (2 и 3 мм).
Также было решено для начала сделать «физический» аналог настольной игры «Цепь», благо он требовал поля только 4x4, а потом уже собрав все «шишки», сделать поле сборки большего размера (хотя бы 4x6, а лучше 6x8).
Оставался еще один вопрос — из чего сделать контакты. Идеал — медная полоса. Проблема идеала — где ее взять. Также медь немагнитна и надо было бы ставить магниты и на поле и на блоки. С учетом того, что для размещения под контактами надо было бы магниты по мощнее (а это и средства и время на пересылку), поиск подходящего материала продолжился. И взгляд упал на скобы для степлера. Дома были скобы разных размеров, они были стальные (то есть проводили ток и магнитились) и их было много.
В итоге список необходимых компонентов определился — скобы для степлера №35 (26/6 1 упаковка), магниты неодимовые С-5x2-N35 и C-5x3-N35 с никелевым покрытием (проводящим ток), картон (микрогофрокартон, оставшийся от упаковок из-под фотографий и коробок), провод, припой, светодиод, резистор, микролампочка, диод и кнопка. Для склеивания деталей решено было применить клей ПВА, а для пробивания отверстий под магниты подошел обычный дырокол.
Материалы определены, размеры тоже (ячейка 40x40 мм, блок 38x38 мм) и начался непосредственный процесс.
Поле представляет собой лист картона, размеченный на квадраты 40x40 мм, боковые грани которых по центру «простеплерены» блоком скоб.
Скобы я брал такие же, как и для блоков-кубиков, но тут же совершил первую ошибку. Я не посмотрел, что скобы покрыты сверху не проводящим ток материалом и поэтому пришлось позже защищать их. Также я попытался облудить их (что получилось не очень качественно) и размер скоб надо брать больше, чтобы не зависеть от погрешностей изготовления блоков. Если решите повторить эту конструкцию, возьмите скобы шириной около 20 мм и делайте блок шириной 1 см.
Скобы были вставлены в прорези картона и загнуты с обратной стороны. На фото боковые провода нужны для «имитации» общей шины настольный игры «Цепь» и в итоговой версии конструктора будут заменены блоками.
Итак, в результате этой кропотливой работы у нас получается поле с контактными площадками, к которым хорошо примагничиваются наши магниты-контакты.
Теперь нужно было сделать сами блоки с проводниками и радиодеталями. Проблема заключалась еще в том, что в настольной игре были элементы с крестообразным пересечением и скрещивающимися проводниками, а обеспечить контакт всех 4-х магнитов было невозможно (вспомните через сколько точек проходит плоскость). Поэтому было решено отказаться от таких блоков и сделать максиму Т-образные элементы. Для скрещивающихся элементов я планирую использовать специальные мостики-провода в будущем.
Сам блок состоит из трех квадратов картона размером 38x38 мм. В среднем проделаны отверстия под магниты и прорези для скоб. На него сверх приклеивается на клей ПВА второй квадрат только с прорезями для скоб. После этого устанавливается в отверстие маленький магнит 5x2 мм, сверху закрывается блоком скоб, которые загибаются с другой стороны. К ним припаиваются радиодетали или проводники. С другой стороны ставим магниты 5x3 мм и приклеиваем квадрат с отверстиями. За счет того, что магниты «прилипают» к магнитам под скобами они очень плотно держатся и не остаются на поле.
Таким образом изготавливаем заготовки с двумя и тремя магнитными площадками. Затем припаиваем проводники или радиодетали.
Сверху наклеиваем картонные полосы (два или три слоя в зависимости от высоты деталей) и закрываем все картонной «крышечкой», на которой рисуем маркером обозначение (прямой проводник, угловой, Т-образные или радиоэлемент).
В итоге мы получили вот такое поле и набор деталей. Батарею я не стал делать в виде блока (хотя есть идея использовать таблетку на 5 В в будущем), а сделал элемент с двумя проводами, к которым подключаются 3 батарейки.
В процессе тестирования оказалось, что лампочка не зажигалась, если в цепи был светодиод или резистор, а светодиод нельзя было использовать без сопротивления (запах горелой пластмассы это отчетливо показал). Поэтому для имитации игрового процесса было решено собрать «сигнальную» цепь из другого светодиода и резистора на макетной плате, а игру чуть упростить, оставив только один светодиод, который нужно «зажечь» для выигрыша. Это оказалось не критично и такой вариант даже более интересным, так как позволял менять стартовые условия игры. Сама игра «Цепь» в настольной версии также будет переработана и перенесена на поле больше размера, с несколькими лампами и светодиодами и различными стартовыми позициями.
Для игры также были заготовлены карточки, вытягивая которые игрок понимает, какой элемент он может использовать. Ниже итоговое фото игры-радиоконструктора, а также процесс игры.
Группа об электронных конструкторах ЗНАТОК и других развивающих игрушках, выпускаемых компанией ЗНАТОК ПЛЮС.
Здесь Вы найдёте всю актуальную информацию об электронных конструкторах ЗНАТОК. Мы с радостью ответим на все вопросы!
Станислав Сергеич запись закреплена
Станислав Сергеич запись закреплена
Электронный конструктор ЗНАТОК | детали, схемы запись закреплена
В рамках фестиваля «Роботы для людей» состоится первый розыгрыш «Кубка ЗНАТОКа» по направлению «ЗНАТОК ВОЖДЕНИЯ».
Фестиваль будет проходить в течение 3 дней:
Показать полностью.
22 апреля, пятница
После 13:00 вы можете поучаствовать в свободных заездах, познакомиться с оборудованием и полигоном
23 апреля, суббота
С 11:00 начинается розыгрыш Кубка ЗНАТОКа. Участвуют команды-представители школ, кружков робототехники или простые дружеские и семейные команды.
Соревнования проходят по системе плей-офф (на вылет). Команды могут приходить со своими наборами «Лидер 4х4», или получить их на месте.
Продолжительность: 3-6 часов.
Все команды, принявшие участия в Кубке, получат Дипломы и Подарки. Участники награждаются в конце соревнований.
Мы не берём регистрационных сборов за участие в Кубке. Участие бесплатное.
24 апреля, воскресенье
На нашей площадке пройдут мастер-классы по продукции ЗНАТОК и свободные тестовые заезды.
Можно будет ознакомиться с другими этапами соревнования: «ЗНАТОК ПРАВИЛ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ» (6+) и «ЗНАТОК ПРОГРАММИРОВАНИЯ» (12-15 лет), включающий в себя программирование на профессиональных языках C++ и Python.
Даты фестиваля: 22-24 апреля 2022 года
Адрес: Московская область, г. Королев, ул. Молодёжная, дом 7, Межрегиональный центр компетенций – Техникум имени С.П. Королева.
Станислав Сергеич запись закреплена
У меня есть наборы «Для школы и дома» и Умная машина
Подскажите, пожалуйста, как из этих двух наборов собрать две двусторонние рации уоки-токи?
Одна рация это пульт от машины. Вторая рация это аккумулятор и модуль 93. Динамик к этому модулю я подключил, звук от микрофона пульта он ловит. А вот как подключить микрофон и переключаться в режим передачи?
Владислав, Насколько я помню, в супер наборе была такая схема. Можете поискать в обсуждении "Руководства"
Станислав Сергеич запись закреплена
Станислав Сергеич запись закреплена
Елена Юпко запись закреплена
Здравствуйте. Ещё вопрос. Модуль связи. На динамик выдаётся едва слышный сигнал. Поменяли динамик. Ничего не изменилось. Тоже конец?
Елена Юпко запись закреплена
Здравствуйте. Похоже накрылся блок. Что может в нем сломаться? Провода все на месте, но явно глючит. Блок с разрядами живет своей жизнью, при сборке некоторых схем не могу переключиться на программы. Нажатие на кнопку впустую, не переключается.
Станислав Сергеич запись закреплена
Константин Фомин ![]()
запись закреплена
Всем привет. У меня такая проблема. Улетела насадка от моторчика. Где можно будет её купить или заказать?
Константин Фомин
Электронный конструктор ЗНАТОК | детали, схемы запись закреплена
ЗНАТОК™ | Развивающие игрушки для детей
Когда появилось первое колесо?
Кто сделал первую машину?
Что такое радиосвязь?
Как превратить машину в радиоуправляемую
Показать полностью.
Приходите на мастер-класс "Успей к Финишу" в фирменный магазин ЗНАТОК в ЦДМ на Лубянке и узнаете ответы на все эти вопросы!
Мы посоревнуемся в том, кто быстрее всех соберет радиоуправляемую машину и доедет до финиша!
Устроим настоящие гонки на "Умной машине" ЗНАТОК
А финалисты смогут побороться за ценные призы!
Ждем вас 15-16 мая в 13:00 и 17:00!
Электронный конструктор ЗНАТОК | детали, схемы запись закреплена
ЗНАТОК™ | Развивающие игрушки для детей
ФИКСИКИ И ЗНАТОК РАЗДАЮТ ПОДАРКИ
Друзья, скоро в продаже появятся наши новые электронные конструкторы ЗНАТОК с Фиксиками! Мы решили отметить это грандиозное событие с размахом в ЦДМ уже на следующих выходных!
Вас и ваших детей ждет множество развлечений и призов! И все это абсолютно бесплатно!
Показать полностью.
⠀
Что в программе:
11.00 – 13.45 – интереснейший ФИКСИКВЕСТ с гарантированными призами.
Место встречи: 1-3 этаж ЦДМ
Вы станете частью команды конструкторов и пройдете интересный квест с Фиксиками! Всего мы приготовили для ребят 7 испытаний!
14.00 – 14.45 – ФИКСИШОУ
Место встречи: Атриум ЦДМ
Покажем грандиозное шоу в Атриуме ЦДМ! Профессор Чудаков на ваших глазах увеличит Симку и Нолика с помощью гениального изобретения!
14.45 – 15.00 – розыгрыш Супер-приза, 7 новых наборов электронного конструктора.
Место встречи: Атриум ЦДМ
Один из счастливчиков получит все 7 новых конструкторов бесплатно!
15.00 – 18.00 – продолжение ФИКСИКВЕСТА с гарантированными призами.
Не забдуьте получить флаер на входе в ЦДМ! С его помощью можно получить наш ФИКСИКОНСТРУКТОР со скидкой -30%. Получить любой набор с Фиксиками по такой большой скидке можно будет только в этот день!
Сохраните эту дату в своем календаре! Увидимся в следующую субботу, 19 сентября!
Электронный конструктор ЗНАТОК | детали, схемы запись закреплена
ДАРИМ 4 КОНСТРУКТОРА ЗНАТОК 180 СХЕМ
⠀
Уже завтра! В субботу и воскресенье, 18 и 19 июля, мы проверим, кто быстрее всех соберет радио из конструктора Знаток и установит новый рекорд по сборке этой схемы!
⠀
Победитель получит набор 180 схем!
Показать полностью.
Электронный конструктор ЗНАТОК | детали, схемы запись закреплена
ЗНАТОК™ | Развивающие игрушки для детей
Хотя я и создаю настольные игры, обучающие в том числе и основам электротехники, но я всегда рекомендую совмещать их с физическими деталями, проводами и макетными платами.
И поэтому я хочу представить вам конструктор размером с пластиковую банковскую карточку, который был разработан для ознакомления детей с простыми схемами, но достаточно необычным образом. Идея была сделать простоту уровня Знатока, но на макетных платах.
Для изготовления конструктора вам понадобится и скачать три PDF файла по ссылке.
Затем распечатать и наклеить на плотную бумагу первый из них: Карту-схему.
Потом вам иголкой в ней надо проткнуть в обозначенных местах отверстия, разрезать ее на две половинки и закрепить кнопками-гвоздиками на макетной плате.
Два других файла представляют собой лицевую и оборотную сторону карточек-пояснений с заданиями. Их надо распечатать на А4 формате, склеить между собой и вырезать.
Кроме карточек и вам понадобится найти у себя в закромах или купить:
— Мини макетную плату 10x17 для сборки без пайки;
— Набор резисторов (220 Ом, 1 КОм, 10 КОм, но можно и другие близкие номиналы и желательно с тонкими ножками);
— Диод на 1А;
— Светодиод (2-2.5В) любого цвета;
— Лампочка накаливания мини (3 В);
— Перемычки для макетной платы шириной 1 см;
— Две батарейки AA;
— Три магнита неодимовых диаметром 5 мм или батарейный отсек на 2 батареи;
— Четыре провода-щупа соединительных для макетных плат;
— Четыре кнопки-гвоздика;
— Примеры проводников и диэлектриков.
Принцип простой — все карточки пронумерованы цифрами и буквами. Ребенок начинает с А1, потом переходит к Б1 и т.д, затем к новой цифре. Буква обозначает сегмент на карте-схеме, цифра — номер карты схемы.
На одной стороне карточки дана теория по изучаемому компоненту и инструкция по сборке, на другой стороне графическое изображение, интересный факт и вопрос, на который ребенок должен дать ответ.
Схема собирается с помощью карты-схемы на макетной плате и испытывается на работоспособность.
Конструктор хоть и миниатюрный, но показать как устроена простейшая электрическая цепь позволяет, как и «пощупать» настоящие радиодетали.
Подробнее о конструкторе можно посмотреть в прилагаемом видео:
Все файлы свободны и бесплатны для скачивания, можете их использовать по вашему желанию, но буду признателен если вы упомянете мой проект SIMPLEROBOT | ПРОСТОРОБОТ.
Читайте также: