Электронный конструктор - RU186799U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к обучающим играм и учебным макетным пособиям и может быть использована для изучения основ электроники, полупроводниковой схемотехники и электротехники, для самообразования детей школьного возраста и взрослых а также для профессионального макетирования электронных схем.

Известен модульный электронный конструктор (на патент РФ 2596095) состоящий из корпуса, наборного поля, с механическими и электрическими соединениями для подключения и установки блоков и съемных модулей; кнопки управления; датчики, блок дискретных элементов; звуковой индикатор; схема световой индикации; сетевой блок питания; модуль электромеханических преобразователей: модуль электромеханического генератора; модуль беспроводной передачи электроэнергии; блок релейного управления, содержащий набор электромеханических реле; блок микропроцессорного управления; блок дистанционного управления; причем все устанавливаемые модули объединены в единую систему через наборное поле 2, а питание всех установленных на наборном поле модулей осуществляется от сетевого блока питания.

Недостатком данного решения является крупноблочное построение конструктора, что затрудняет его применение при изучении основ схемотехники, наличие блока дискретных элементов не исправляет полностью данный недостаток в связи с тем, что при его использовании затруднено построение схем состоящих только из дискретных элементов. С помощью данного конструктора невозможна сборка сложных схем, состоящих из дискретных элементов и демонстрация их работы. Данный конструктор не обеспечивает максимального визуального соответствия принципиальной и собираемой схем.

Наиболее близким является электронный конструктор «Знаток» (http://znatok.ru/shop/znatok-electronniy-constructor/znatok-180). который содержит диэлектрическую пластину с пазами, выполняющую функцию рабочего поля, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, соединительные проводники, соединение рабочего поля и дискретных радиоэлектронных элементов осуществляется разъемным соединением типа «шип-паз», блок питания. Этот конструктор позволяет собирать простые аналоговые схемы.

К недостаткам данного конструктора относятся невозможность сборки схем средней и большей сложности, фактически его возможности ограничены сборкой схем с использованием фиксированного набора модульных элементов и простейших схем из дискретных радиоэлектронных элементов, что не позволяет проводить изучение схемотехники с помощью данного конструктора. Также недостатком данного конструктора является использование механических соединений, не предназначенных для электрического соединения элементов конструктора, что приводит к дребезгу контактов. Также недостатком является использование соединения деталей с рабочим полем типа «шип-паз», а также использование соединения типа «шип-паз» и жестких соединительных проводников для соединения деталей между собой, что затрудняет перемещение деталей при уже собранной схеме. При сборке схем с использованием данного набора затруднено визуальное восприятие собираемых схем. Также к недостаткам данного конструктора относится возможность использовать только одно однополярное напряжение питания. Также данный конструктор не имеет разъемов, обеспечивающих его совместимость с распространенными микропроцессорными платами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) и с другими обучающими наборами.

Задача предлагаемой полезной модели направлена на устранение вышеуказанных недостатков, а именно: расширение доступных средств обучения основам электроники, схемотехники и электротехники за счет возможности изучения схем средней и большой сложности, увеличения количества изучаемых схем, повышения наглядности, обеспечение максимального удобства при макетировании электронных схем, а также при обучении и самостоятельном изучении электроники, схемотехники и электротехники, в том числе обеспечение наиболее близкого визуального соответствия принципиальной и собираемой схем. Также задача полезной модели состоит в повышении занимательности и максимальном снижении барьеров при обучении, возможности легкого перемещения деталей относительно основания и друг друга при сборке схемы, совместимости с микропроцессорными платами и другими обучающими наборами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3).

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей предлагаемой полезной модели.

Технический результат достигается тем, что заявляемый электронный конструктор содержит диэлектрическую пластину, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, блок питания, соединительные проводники, при этом диэлектрическая пластина дополнительно содержит рабочее поле в виде магнитной пластины и блок питания, вмонтированные в нее; дискретные радиоэлектронные элементы дополнительно содержат печатную плату с одним или несколькими электронными компонентами, кроме того, на печатную плату установлены разъемы, соединенные с выводами электронного компонента, также на печатной плате имеется изображение, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, кроме того, на печатной плате имеются электропроводящие площадки или штырьки для подключения измерительных приборов к выводам электронного компонента; а диэлектрическое основание дискретного радиоэлектронного элемента дополнительно содержит магнит; блок питания, обеспечивающий несколько напряжений питания, в том числе биполярное питание, включает разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, содержит разъем для подключения сетевого адаптера, световой индикатор наличия питания, клеммную колодку для подключения различных источников питания, разъем USB; соединительные проводники выполнены в виде гибких проводов.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид электронного конструктора. На фиг. 2 представлен общий вид дискретного радиоэлектронного элемента конструктора. На фиг. 3 показана нижняя часть дискретного радиоэлектронного элемента конструктора с магнитом. На фиг. 4 представлен общий вид блока питания электронного конструктора.

Электронный конструктор (фиг. 1) включает: 1 - диэлектрическое основание, 2 - магнитное рабочее поле, 3 - блок питания электронного конструктора, 4 - дискретные радиоэлектронные элементы, 5 - соединительные проводники.

Дискретный радиоэлектронный элемент 4 (фиг. 2) электронного конструктора, где 6 - печатная плата, 7 - электронный компонент, 8 - диэлектрическое основание, 9 - разъемы, установленные на печатную плату, 10 - условное графическое обозначение (изображение) электронного компонента, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, 11 - электропроводящие площадки или штырьки, расположенные на печатной плате для подключения измерительных приборов, в нижнюю часть дискретного радиоэлектронного элемента (фиг. 3) конструктора встроен магнит 12.

Блок питания 3 (фиг. 4) электронного конструктора, где 13 - клеммная колодка, 14 - разъем для подключения сетевого адаптера, 15 - световой индикатор наличия питания, 16 - разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, 17 - разъем USB.

Электронный конструктор используется следующим образом. На рабочем поле 2 диэлектрической пластины 1 по заданной принципиальной схеме с использованием дискретных радиоэлектронных элементов (фиг. 1) собирается изучаемое электронное устройство или электронный узел. Дискретные радиоэлектронные элементы 4 (фиг. 2), в свою очередь, устанавливаются на рабочее поле 2 и фиксируются магнитом 12 (фиг. 3). Дискретные радиоэлектронные элементы соединяются соединительными проводниками 5. После чего на собранную электронную схему через разъемы 16 подается питание с блока питания 3. Питание на блок питания 3 (фиг. 4), может подаваться от сетевого адаптера, батарейного блока, гальванической батареи либо внешнего сетевого низковольтного блока питания. Также питание на блок питания может подаваться от устройств с USB разъемом через разъем 17. Для этого на блоке питания расположен разъем 14 для подключения сетевого адаптера или батарейного блока, а также клеммная колодка 13 для подключения гальванической батареи или внешнего сетевого низковольтного блока питания. После подачи питания может изучаться работа схемы с использованием измерительных приборов (вольтметр, миллиамперметр, осциллограф) или демонстрируется целевой эффект собранного электронного устройства или электронного узла (свечение светодиодов, управление серводвигателем и электрическим двигателем, звучание мелодии, срабатывание сигнализации и т.д.). С помощью электропроводящих площадок 11 может измеряться и контролироваться напряжение в различных точках собираемой схемы.

Благодаря расширению функциональности конструктор пригоден для использования при профессиональной разработке электроники, научных исследованиях, а также в школьных и студенческих проектах. Используемые в заявляемой полезной модели решения обеспечивают совместимость с микропроцессорными платами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) и с другими обучающими наборами. Снижение барьеров при обучении, в том числе благодаря возможности конструировать схему с визуальным соответствием между конструируемой и принципиальной схемой.

Реферат

Полезная модель относится к обучающим играм и учебным макетным пособиям и может быть использована для изучения основ электроники, полупроводниковой схемотехники и электротехники, для самообразования детей школьного возраста и взрослых, а также для профессионального макетирования электронных схем.Техническим результатом является расширение функциональных возможностей предлагаемой полезной модели.Технический результат достигается тем, что заявляемый электронный конструктор содержит диэлектрическую пластину, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, блок питания, соединительные проводники, при этом диэлектрическая пластина дополнительно содержит рабочее поле в виде магнитной пластины и блок питания, вмонтированные в нее; дискретные радиоэлектронные элементы дополнительно содержат печатную плату с одним или несколькими электронными компонентами, кроме того, на печатную плату установлены разъемы, соединенные с выводами электронного компонента, также на печатной плате имеется изображение, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, кроме того, на печатной плате имеются электропроводящие площадки или штырьки для подключения измерительных приборов к выводам электронного компонента; а диэлектрическое основание дискретного радиоэлектронного элемента дополнительно содержит магнит; блок питания, обеспечивающий несколько напряжений питания, в том числе биполярное питание, включает разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, содержит разъем для подключения сетевого адаптера, световой индикатор наличия питания, клеммную колодку для подключения различных источников питания, разъем USB; соединительные проводники выполнены в виде гибких проводов. 4 ил.

Формула