Electronics Skills Kit 101

Prima di iniziare a montare il tuo nuovo gioco, dovremo vedere la procedura di saldatura per fori passanti.

Perché si chiamano fori passanti, ti stai chiedendo? Avrai notato che nella scheda logica ci sono dei fori, ognuno dei quali ha una traccia in rame sotto la scheda. Le gambe di ogni componente passano attraverso questi fori (da qui il nome fori passanti) e sono saldate alla traccia in rame.

Lo strumento più importante per saldare? Il tuo saldatore, ovviamente! Per questa procedura useremo il saldatore venduto nel nostro negozio di attrezzi e ricambi.

Per questo progetto, non devi far superare i 40 W alla punta. Per la nostra stazione che attinge 50 W dalla presa di corrente, è sicuro impostarlo al massimo.

Se è la prima volta che accendi il tuo saldatore, potresti vedere del fumo e sentire un odore non proprio piacevole. Non preoccuparti: è solo il rivestimento della punta che sta bruciando. Aspetta un paio di minuti per far smettere di fumare al saldatore.

Prima di iniziare a saldare, assicurati di inumidire la tua spugna di pulizia. Una spugna asciutta si brucerà e basta.

Inizieremo con i resistori R1 nel tuo kit che hanno delle bande giallo, viola, marrone e oro (vedremo dopo il significato di queste bande).

Piega le gambe dei resistori a 90° a circa 1,5 mm dal corpo del resistore.

Fai passare le gambe dei resistori nei fori su entrambi i lati del rettangolo chiamato R1 sulla scheda logica.

Gira la scheda a faccia in giù in modo che le tracce in rame siano rivolte verso l'alto, come mostrato nella seconda immagine.

Non vedrai l'ora di iniziare a saldare qualcosa; prima però devi preparare la punta del tuo saldatore.

Una volta scaldata la punta del saldatore, puliscila sciogliendoci sopra una piccola quantità di stagno e sfregandola con la tua spugna inumidita.

Sciogli dell'altro stagno sulla punta del saldatore, ma non rimuoverlo. Questo si chiama "stagnatura" del saldatore, e migliorerà la conduttività termica, permettendoti di saldare più velocemente ed efficacemente.

Eccoci qui: è il momento della verità. È ora di iniziare a saldare.

Appoggia la punta del saldatore sulle due parti da collegare. In questo caso sono la gamba del resistore e la traccia in rame sulla scheda logica.

Appoggia lo stagno sulla punta del tuo saldatore per scioglierlo sul contatto. Non tenerlo appoggiato per più di qualche secondo.

Velocemente, ma non freneticamente, tira via sia il saldatore sia lo stagno dal contatto.

La tua saldatura dovrebbe essere luccicante e a forma conica, e non dovrebbe allargarsi oltre la traccia in rame.

Usa lo stesso metodo precedente per saldare la seconda gamba del resistore alla scheda logica.

Taglia le parti eccedenti delle gambe della resistenza con un tagliafili. Le linee guida della NASA indicano che ogni sporgenza fino a 2,29 mm è accettabile.

Tutti commettiamo degli errori, specialmente se proviamo qualcosa di nuovo. Le saldature non fanno eccezione, quindi ecco cosa devi fare quando una saldatura non è ben riuscita.

Appoggia una treccia dissaldante sulla saldatura interessata. Premi saldamente la punta del saldatore sulla treccia. Questo scalderà sia la saldatura che la treccia.

La saldatura dovrebbe fluire dalla giunzione alla treccia dissaldante. Dopo il passaggio, rimuovi la treccia e il saldatore dalla scheda. Dovresti avere ora un contatto pulito da cui ripartire. Usa un tagliafili per tagliare la parte della treccia dissaldante usata.

Quindi, che cosa sono i resistori o "resistenze" e perché ci interessano? I resistori sono componenti usati nei circuiti per controllare il valore del flusso di corrente. Più resistenza c'è (misurata in Ohm, Ω), meno corrente passa.

Le bande colorate su un resistore sono la chiave per determinare il valore specifico della sua resistenza. Una tabella dei colori ci viene in soccorso qui.

Se ci sono quattro bande sul resistore, la prima da trovare è quella rossa, oro o argento su una delle estremità rigonfie: queste sono chiamate banda di tolleranza. Poiché il nostro resistore ha una banda oro, sappiamo che la resistenza effettiva rientrerà nel 5% del valore dichiarato.

Il prossimo passaggio è determinare il valore di resistenza nominale. Iniziando dall'altro lato rispetto alla banda di tolleranza e muovendoci da sinistra a destra, ci sono tre bande colorate. Le prime due corrispondono a un numero (da 0 a 9) e la terza alla potenza di dieci per la quale dovremo moltiplicare il numero.

Guardando il resistore più in alto, possiamo vedere le bande gialla, viola e rossa. Consultando la tabella dei colori dei resistori possiamo vedere che corrispondono, rispettivamente, a 4, 7 e 2, indicando una resistenza dichiarata di 4700 Ω.

Installa i tre resistori da 470 Ω restanti (giallo/viola/marrone) nei terminali chiamati R2, R3 e R4.

Prendi i due resistori giallo/viola/rossa dal tuo kit.

Installa questi due resistori nei terminali della scheda logica chiamati R5 e R6.

Trova il resistore giallo/viola/nero.

Installa questo resistore nel terminale della scheda logica chiamato R7.

Cercando nel tuo kit, troverai altri due componenti nuovi e interessanti con delle lunghe gambe attaccate ad essi.

Questi sono dei diodi: i segnali di "senso unico" dei circuiti. Il loro lavoro è quello di assicurarsi che la corrente passi in una sola direzione, dall'anodo al catodo, mentre la blocca nel verso opposto. La corrente entra nell'anodo (terminale positivo) ed esce dal catodo (terminale negativo).

Dato che permettono alla corrente di passare in una sola direzione, è particolarmente importante installare i diodi nella corretta polarità. La banda su un diodo indica quale lato è il catodo.

Piega le gambe del piccolo diodo rosso ed infilalo nel terminale chiamato D1.

Usa lo stesso metodo usato per saldare le resistenza alla scheda per installare il diodo.

Installa il diodo nero più grande nel terminale contrassegnato D2.

Nessun gioco lo è veramente finché non ci sono dei pulsanti, quindi aggiungiamoli alla scheda.

Infila le gambe dei quattro tasti nei terminali da SW1 a SW4.

Non c'è una particolare orientazione nella quale i tasti vanno installati, basta che le gambe siano inserite correttamente nei fori.

Salda ogni gamba di ogni pulsante.

La tecnica per saldare i tasti è la stessa per saldare i resistori e i diodi, a parte il fatto che non devi tagliare le gambe troppo lunghe dopo la saldatura.

Ora dovrai installare la presa IC, anche conosciuta come presa della CPU. Le prese IC usano una connessione meccanica per collegare un processore su una scheda stampata. Queste prese permettono al processore di essere sostituito facilmente senza il rischio di danneggiare il processore saldandolo direttamente alla scheda logica.

Infila le otto gambe della presa IC nei fori del rettangolo chiamato IC1. Assicurati che il semicerchio sopra la presa sia allineato con quello stampato sul bordo del rettangolo sulla scheda logica.

Gira la scheda a faccia in giù e salda le otto gambe della presa IC alla scheda. Come per i tasti, non c'è bisogno di tagliare le gambe di lunghezza eccessiva.

La prossima componente da installare è un condensatore giallo. I condensatori accumulano carica elettrica e sono utili quando a un circuito serve una rapida scarica di energia per illuminare una luce o emettere un suono.

I condensatori sono misurati (in Farad) come il rapporto della carica elettrica su entrambi i conduttori rispetto alla differenza di potenziale tra loro. Questo condensatore è da 1 µF.

Installa il condensatore nel terminale vicino alla presa IC contrassegnato C1. La saldatura delle gambe del condensatore segue la stessa procedura dei fori passanti usata finora.

I prossimi componenti da installare sono i LED. I diodi a emissione di luce sono utilizzati in ogni sorta di dispositivi elettronici per assicurare luci brillanti e di colori differenti.

I quattro LED vanno installati nei quattro terminali contrassegnati da LD1 a LD4.

Mentre installi i LED, infila la gamba più corta nel foro vicino alla parte piatta del cerchio stampato.

Salda ogni LED alla scheda logica e taglia la parte eccedente di ciascuna gamba.

Un altro eccitante componente elettronico‽ Fantastico!

I transistor sono utilizzati per amplificare e/o far passare i segnali elettrici. Questo significa che possono aumentare la tensione in ingresso o essere usati come degli interruttori elettronici on-off.

La cosa importante a cui prestare attenzione durante l'installazione di un transistor è che dovrai saldare ogni gamba nella posizione corretta, poiché ognuna ha uno scopo diverso.

Una è utilizzata come ingresso della corrente.

Una è utilizzata come porta.

Una è utilizzata come uscita della corrente.

Trova il semicerchio etichettato T1 e infila le tre gambe nei fori.

Salda le tre gambe alla scheda e tagliane la parte in eccesso.

Ovviamente, la tua creatura saldata merita un impianto audio con i controfiocchi… oppure questo altoparlante. Quasi lo stesso, no?

Infila le gambe nei fori nel cerchio etichettato LS, assicurandoti di collegare i terminali positivi correttamente.

Salda le due gambe dello speaker alla scheda logica.

Bonus! Pensavi stessi imparando solo le saldature per fori passanti, ma inclusa in questo kit c'è anche un'introduzione omaggio per le saldature in superficie. La saldatura in superficie è solitamente utilizzata per attaccare le batterie alle schede logiche in alcuni dispositivi, come gli iPod.

Appoggia la punta del tuo saldatore sul contatto grande del polo negativo. Questo permetterà al calore di spargersi sul contatto, semplificando la saldatura.

Appoggia lo stagno alla punta del saldatore e continua ad aggiungerne fino ad avere una saldatura liscia e convessa sul contatto.

Ripeti questa procedura per il contatto del polo positivo.

Dovresti ritrovarti con due lunghe saldature bombate lisce e convesse.

No, non ti hanno fregato: queste due gambe non devono avere alcuna componente nel mezzo.

Per saldare le gambe della batteria alla scheda logica, appoggia la punta del saldatore sulla saldatura del polo positivo.

Quando la saldatura si scioglie, inseriscici velocemente la gamba nella saldatura in modo che sporga come dalla scheda, come mostrato.

Rimuovi il saldatore e lascia raffreddare la saldatura attorno alla gamba.

Ripeti la saldatura di superficie per il terminale del polo negativo. Assicurati di installare la gamba in modo che il cavo in eccesso sporga dall'altra parte della scheda rispetto a quello del polo positivo.

Ora che hai messo i baffi alla tua scheda madre, è tempo di accarezzarla e acquistare un tiragraffi. Aspetta, ho sbagliato guida...

Inserisci le due viti a croce Phillips nei fori sotto il compartimento della batteria.

Appoggia due dita sulle teste delle viti.

Tenendo le dita sulle teste delle viti per tenerle ferme, prendi il compartimento della batteria con il pollice e giralo a faccia in giù. Le filettature delle viti dovrebbero sporgere dalla parte superiore del compartimento della batteria.

Usa l'altra mano per infilare i due distanziali in metallo sulle filettature (uno per vite).

Continua a tenere ferme le viti ed appoggia la scheda logica sopra il compartimento della batteria in modo che le due viti passino nei fori su entrambi i lati dello speaker.

Stringi a mano i due dadi sulle viti del compartimento della batteria.

Posiziona un cacciavite a bussola o una punta bussola per bulloni esagonali da 5,5 mm sopra uno dei bulloni delle viti del compartimento della batteria.

Gira la scheda logica a faccia in giù.

Usa una mano per tenere ferma la presa ed avvita la vite del compartimento della batteria con un cacciavite a croce Phillips #2.

Segui la stessa procedura per stringere l'altra vite del compartimento della batteria.

Usa uno spudger per fare leva sugli anelli metallici sui terminali della batteria in modo che siano perpendicolari ai terminali stessi.

Usa un tagliafili per tagliare all'incirca 25 mm dalla gamba del terminale positivo.

Piega la gamba attorno e attraverso l'anello del terminale positivo sul compartimento della batteria.

Sfrutta le tue abilità di esperto nelle saldature per fori passanti per saldare la gamba al terminale della batteria.

Taglia l'eventuale parte in eccesso della gamba.

Ripeti la stessa procedura per la gamba del terminale negativo della batteria.

L'ultima componente da installare sulla scheda logica è l'unità centrale di elaborazione, o CPU: il cervello del Brain Game.

Un'estremità della CPU ha una piccola rientranza. Mentre installi la CPU, assicurati che questa rientranza si allinei con quella sulla presa IC.

Installa la CPU premendo gli otto piedini nei rispettivi fori nella presa IC.

Congratulazioni: hai completato il kit di saldatura per fori passanti di livello 1!

Installa tre batterie AA nel compartimento della batteria.

Dopo aver inserito l'ultima batteria, i quattro LED dovrebbero iniziare a lampeggiare in senso orario. Congratulazioni: ce l'hai fatta!

Per giocare, segui queste istruzioni:

Rimuovi una delle batterie. Reinserisci la batteria tenendo premuto il tasto del livello 2 per eliminare i suoni o quello del livello 1 per attivarli. Rilascialo qualche secondo dopo aver inserito la batteria. Il gioco si spegnerà da solo. Per accenderlo e giocare, premi il tasto del livello 1 per avere i suoni, o quello del livello 2 per il muto.

Mentre i LED lampeggiano in senso orario, premi uno dei quattro tasti per selezionare il livello di difficoltà (Stampato sopra o sotto i tasti).

Dopo aver selezionato il livello, il gioco inizierà. È un tipico gioco di memoria alla Simon Says. Lampeggerà un LED, quindi dovrai premere quel tasto. Poi lampeggeranno due LED e dovrai premere quei due tasti in ordine.

Il gioco procede finché non sbagli l'ordine o ci metti troppo tempo a premere un tasto.

Divertiti! Ed assicurati di farci sapere il tuo punteggio migliore.