Elektronikai projektek

Karácsonyfa

Az elektronikai technikus osztállyal komplex "karácsonyfa" projektet készítettünk. A "karácsonyfa" egy fenyőfa alakú, mikrokontroller alapú elektronikus eszköz, amely különböző fény- és hanghatásokat képes lejátszani. A projekt során a diákok megtanulták a nyomtatott áramköri lap tervezését (CAD szoftver) és gyártását: fotolitográfiát, fejlesztést, marást és fúrást. Elsajátították az áramkör-összeállításhoz kapcsolódó készségeket: alkatrész összeszerelés, forrasztás, üzembe helyezés és mikrokontroller programozás.

A projekt nagy sikert aratott a diákok körében.

Letisztított "nyers nyáklemezek"	Kimaratott, körbefúrt, majd kifúrt nyák	Kimaratott, körbefúrt, majd festett nyák
A gyártás fázisai	Festett nyákok	Festett nyákok
Összeszerelés	Kész nyákok	Működés közben

"Festékrázó"

A nyomtatott áramköreinket fotolitografikus technikával készítjük. Ehhez fényérzékeny lakkal (P20) kell lefújni a nyers nyomtatott áramköri lemezeket. A megfelelő rétegfelvitel alapvetően meghatározza a minőséget. Ehhez homogén anyag szükséges, azaz fel kell rázni a flakont. Sajnos a flakon nem tartalmaz a különböző festékeknél népszerű fémgolyót, így egyenletes állagúra rázni időigényes és unalmas feladat. Egyik tanulónk tervezett egy eszközt, ami megoldja ezt a problémát. Az képeken látható a mechanikai szerkezet és a hozzá tartozó vezérlőáramkör. A felrázást egy léptetőmotor végzi, az aktív hűtést egy számítógép ventilátor biztosítja. A vezérlést egy PIC12F629 mikrovezérlő7 végzi. A léptetőmotor meghajtásához az áramkör egy DRV8825 drivert alkalmaz. A tápellátás 12 V-ról történik, ezt használja fel a léptetőmotor és a driver. A mikrovezérlőnek szükséges 5 V-ot pedig egy LM2576 típusú kapcsolóüzemű IC biztosítja. A panelen két motorkivezetés található, így szervomotor és léptetőmotor is csatlakoztatható hozzá.

Kapcsolási rajz		Nyákterv
Beültetési rajz	Képek
Képek		Videó a működésről

LED teszter

A LED-ek alapvető építőelemek az elektronikában. A lehető legegyszerűbb megjelenítő eszközök, ráadásul számos bonyolultabb kijelző alapjául is szolgálnak. A LED-ek fényereje széles tartományban a rajtuk áthajtott árammal közel egyenesen arányos. A legtöbb esetben azonban áramgenerátoros meghajtás helyett feszültséggenerátoros kimenettel rendelkezünk és egy áramkorlátozó elemen (ellenállás) keresztül csatlakozunk a LED-hez. Ahhoz, hogy pontosan beállítsuk a LED fényerejét tudnunk kell, hogy mekkora nyitóirányú feszültség esik rajta. Ennek és a használt feszültségnek az ismeretében tudjuk méretezni az ellenállást a kívánt áramra (fényerőre). A LED-eknek a nyitófeszültsége azonban munkapontfüggő érték (vagyis függ a munkaponti áramtól), típus és -példányfüggő is. Ebben a projektben egy olyan áramkört építettek meg a tanulók, ami áramgenerátorként meghajt egy LED-et és a lemért nyitófeszültséget megjeleníti egy LCD kijelzőn. Az áramgenerátor árama természetesen állítható.
	Kapcsolási rajz	Nyomtatott áramkör
	LED teszter	Videó

MP3 lejátszó

Számos projektünk tartalmaz egyszerű külső meghajtású piezo zümmeren történő dallamgenerálást. Ez az alacsonyabb igényeket kielégíti, azonban távol áll attól, amit zenének nevezünk. Egyik diákunk ezt felismerve önállóan megtervezett, legyártott és felprogramozott egy mikrovezérlő alapú áramkört, ami MP3 formátumot tud lejátszani SD kártyáról. A projekttel párhuzamosan tervezett egy Phillips RC5/RC6 protokollt használó infra távirányítót és a hozzá tartozó vevőegységet is, amelyen a fejlesztés megkönnyítése érdekében egyéb perifériák (kijelző, rotary encoder) is helyet kaptak. Az MP3 lejátszón is elhelyezésre került egy infra vevő, így a zene lejátszását távirányítóról lehet vezérelni. A projekt továbbfejlesztéseként megtervezésre került egy szintén mikrovezérlő alapú bluetooth modult lekezelő áramkör, aminek segítségével később androidos appon keresztül – telefon, tablet segítségével – is lehet majd kommunikálni a lejátszóval.
		MP3 lejátszó
		Videó

PLC munkaállomás

A beérkezett új Samba SM35-J-T20 érintőképernyős (HMI kijelző) PLC-kből az elektronikai technikusokkal új PLC munkaállomásokat építettünk. A teljes munkaállomás saját tervezésű és gyártású. A doboz plexi elemei 3D tervező rendszerrel készültek és a gépészet munkaközösség vágta ki az új lézeres vágógéppel. Az előlap festést és feliratozást kapott a célszerűség és az esztétikum jegyében. A huzalozást, összeszerelést, és beüzemelést az elektronikai technikus tanulók végezték.
Az elkészült 13 db munkaállomás hatékony segítséget nyújt a PLC oktatásban. Erre legjobb bizonyíték az volt, amikor PLC programozási gyakorlaton elővettük a munkaállomásokat. A tanulók nagy örömmel írtak rá programot, és különösen az érintőképernyős kijelző keltette fel a figyelmüket, ahol kreativitásukat felhasználva saját felhasználói felületet alakíthattak ki a PLC programhoz.

Kivágott és festett plexi lapok	Behuzalozott PLC	Összerakott munkaállomás felülnézetből
Összerakott munkaállomás oldalnézetből I.	Összerakott munkaállomás oldalnézetből  II.
Huzalozás I.	Huzalozás II.	Kapcsolók beszerelése
Potenciométerek felszerelése	Tápegység bekötése	Samba PLC felszerelése

Robotkar

A videóban látható robotkart szervomotorok működtetik. Egy szervomotor lekezeléséhez készített egy diákunk egy egyszerű áramkört, amit később felhasználva és a programot módosítva a robotkar is vezérelhetővé vált.
		Szervo teszter
		Robotkar video