%$ " = = g ` fe ª ³» ³» ² 12 Looplicht Looplicht ertel, dat sommige onderdelen maar op één manier gemonteerd mogen worden, en dat ze die eerste moeten laten controleren, voor ze gaan solderen Laat de kinderen eerste zelf, of in de groep de problemen oplossen. Soms, bivoorbeeld bi het solderen van een speld, is samenwerking noodzakelik. Laat de kinderen geen onderdelen uitsolderen, dat leidt vaak tot beschadiging van de print. Alle kinderen, ook de onhandigste, kunnen dit eenvoudig soldeerwerk aan. eersta de verleiding het even zelf in elkaar te solderen 1. Inleiding. Afwerking. 1 Als de eerste schakelingen in elkaar zitten en gecontroleerd zin, kunnen zi getest worden. Zoek een pleke bi de desoldeerapparatuur. ebruik voor het testen geen oplaadbare batteri, want die kan te veel stroom leveren. erkt de schakeling niet, controleer dan met de leerling, of alle onderdelen goed zitten en of goed gesoldeerd is. Haal de verkeerd geplaatste onderdelen er uit en laat de leerling ze er weer goed insolderen. erkt de schakeling dan nog niet, soldeer dan alles nog eens vlug overnieuw. et de foutzoekprocedure van de handleiding bi de hand moeten alle schakelingen aan de praat te krigen Elektronica moeilik? Helemaal niet SBB simpeltronics oor het Pretlab heeft SBB simpeltronics met de etenschap & Techniekeek eenvoudige schakelingen ontwikkeld om met elektronica te beginnen. Zes lichtes die heen en weer lopen zin een looplicht. De schakeling kun e opspelden als een discobroche. De zes lampes soldeer e tezamen met wat elektronica op een plaate. Het plaate heet een printe. Het elektronische werk wordt gedaan door zwarte blokes met veel poten die I's (Integrated ircuit) heten. Als lampes gebruik e LEDes (Light Emitting Diode). Het geheel werkt op een 9 volt batterite. De bevestigingsspeld is ook de schakelaar 1.a Een looplicht zelf maken. et elektronica kan alles, maar e moet er niet aan denken wat er allemaal in die flitsende onderdelen zit. Zelf zo'n stuke elektronica in elkaar zetten en het nog laten werken ook, dat likt onmogelik. En dan nog met kinderen? Toch hoef e om een looplicht in elkaar te krigen alleen maar redelik goed te kunnen solderen, en dat is helemaal niet moeilik. Kinderen houden wel van dat priegelwerk en leren het snel. Door het zelf eerst eens te proberen leer e snel de fouten herkennen, die op kunnen treden bi het in elkaar solderen. at er fout kan gaan vind e in deze handleiding. Daarna zal het heel gemakkelik zin de kinderen te begeleiden. 1.b De helplin. Deze handleiding is geschreven voor beginners in de elektronica. Heb e al wat ervaring met het in elkaar zetten van elektronische schakelingen, dan kun e het begin overslaan. Als er zich na al het soldeerwerk en testen toch nog problemen voordoen, dan kun e altid met vragen terecht bi: SBB simpeltronics eerweg 9, 6681 B Bemmel tel: 0481 450034 fax: 0481-450051 e-mail: sbb.simpeltron@tip.nl Het laatste nieuws vindt e op Internet: http://www.tip.nl/users/sbb.simpeltron +, $ * ) ' # ( # ' & " # K KJ > I? > H D E > B A@?> < = : / 0 9 87 45 6 32 0 1 /..- N \ Y Y N [ Q S T S ZY RQX U L P S U UP T S P R T R S Q N P L nu vw ml rq t n s rq q on p ml g ^ k g hi c d ba _ ` ] ^ z n sq u r o v {l n z y yx } Š ˆ ˆ ƒ ƒ š Ž Œ ž Ÿž œ ¾ ½ µ ¼ ² ¼ ¹ µ ± ² ± ± Ÿ ž ª
Ø ØÌ ß à î ß ãî ì î â îå áæ ì û ó òö õ % ) # J B? H > 9? P U \ ^ i n h }t u s w x µ ²¹ À» ³ À ³ ÈÉ Ï È Ö ÓÊ È Ö Ì É Î 2 Looplicht 1.c ereedschap. 11 Bilage III Elektronica in de klas a e met een hele klas van 30 kinderen tegelik een elektronische schakeling in elkaar zetten, dan is er wat organisatie nodig om tot een 100% resultaat te komen. Eén assistent is wenselik om voldoende rust te verzekeren. Uit eigen ervaring geven wi een voorstel voor de lesindeling. at is er naast setes onderdelen nodig om met een groep het looplichte te maken: oorbereiding. Zorg dat e zelf en de assistent de schakeling al een keer gemaakt hebt. Je kunt alle problemen genoemd in de handleiding herkennen en oplossen? efen het uitsolderen van onderdelen. aak groepes van 6 tot 9 kinderen, die twee of drie soldeerbouten ter beschikking krigen. Dek de tafels af met hardboard platen. (ebruik uit veiligheidsoverwegingen liever geen metalen platen). Zorg, dat de soldeerbouten in stevige standaards staan, die voorkomen, dat de snoeren tegen de soldeerbouten kunnen komen. Zorg, dat verlengsnoeren niet in de loop terecht komen en vastgezet worden. Let ook op voldoende licht en ventilatie. Richt een pleke in met desoldeerapparatuur, om fouten te kunnen herstellen. Inleiding. Deel de onderdelenpakketes en de bouwbeschrivingen uit. Laat aan de hand van een voorbeeld zien wat. ze gaan maken. eef een veiligheidsinstructie voor de soldeerbouten: De soldeerbout in de hand houden of in de standaard zetten. Nooit op tafel leggen, ook niet 'eventes'. Laat de kinderen de zakes uitpakken en vraag ze aan de hand van de bouwbeschriving de plaat van de onderdelen op te zoeken. Begeleiding. Laat groep voor groep zien, hoe e het eerste onderdeel moet plaatsen. eef een soldeerinstructie waarbi e laat zien, hoe e een goede soldeerverbinding maakt, en hoe e teveel soldeer weghaalt. is op de werking van het vloeimiddel in het soldeer. Let in een tweede ronde op kinderen, die het solderen nog niet doorhebben. Een tweede instructie voorkomt later problemen. ËÛÜ Í ËÌ Ô Û ÚÙ Ö Î ÕÔÓ Î Ð ÑÒ Í ÎÏ Ë Ë Ê ËÌ á â í â êë é è æ ç åß ä ã àáâß â Ý Þ ï ð û ù üù ö ùú õ ø ö ó ô òñ þ ô õ ú ø õ ý ÿ p een open dag of manifestatie is voor twee groepes van drie kinderen een begeleider nodig. Een looplicht kan dan in drie kwartier gemaakt worden door kinderen van 10 aar en ouder. In de klas, met meer tid en meer discipline, kan de leerkracht het zeker met JJn assistent gemakkelik aan. ÿ " '& $ % # -., * + $ % (& 356 43 21 0 / =B< B I B @ @ A< 9? <?< =? @ B E< < D B< @ A?> =< : 8 9 9 7 R T R R^ R Q]R \N R T R U [ Z U X R Y N X R T U S P P LN N K Q]R _ Q NNZ RZ U P _ X Q]R R Q NNZ Q c \N R b Y N b N Y NNZ T R U R U a U R ` i h q p m f o g h ml hk h h if g h f d e e ` } Žˆ Œ ƒ ƒ Š ˆ } ˆ } ƒ } w w z {y u v u wv s t u r s Ÿ œ Ÿ ž Ÿ œ œ š À Á ¾ ¾ ² ½ ½ µ¹ ¼ ²» µ ² µ ³ ²± ª ± ¹ Ò Ë Ö Õ Ë É Ô Ò É Ó Ñ Ð Í Ä É Ä Î ÄÍ Í È Ä Ë Ê É Ä ÈÇÆ Å Â Ä Á Ý Ä È ÄÓ Ó É Ó È Õ Ô Í Æ Ú Ó Æ ÜÛ ÄÍ ÍÊ Ä ËËÆ Ú É Í ÄÊ É Í Î ØÆÙ É Ñ Ð Í erk op een stevige tafel met een blad dat tegen hete soldeerbouten kan. Alle kinderen moeten kunnen zitten. Zorg voor een goede verlichting. Het stopkontakt voor de soldeerbouten moet op de tafel vastgezet worden. Plak snoeren over de vloer met plakband vast. Solderen is de belangrikste handeling bi dit À É È ÇÆ Ä Å Â À Á
KJ I RH QP ut t ê Þ 3 P U JN L K H T N S JN L KJ H I E kop n l m k i h gf d e \ c bx a \ ` Z _ ^ ] \ [ Y Z X proect. De soldeerbouten moeten een dunne, ronde punt hebben. Ze moeten op een stevige standaard staan die v} z { yx v w uts rq voorkomt dat het snoer tegen de bout kan komen. Bi iedere bout zet e een nat stuke viscosespons op een schotelte om de punt schoon te maken. 2. De bouw. 2.a Drie voorwaarden voor succes. De schakeling werkt gegarandeerd als aan drie voorwaarden voldaan wordt: 1- Alle onderdelen moeten op de goede plaats zitten. 2-Alle onderdelen moeten op de uiste manier geplaatst worden. oor de meeste onderdelen geldt dat van de twee mogelikheden maar één de goede is. Al die onderdelen hebben een teken, dat goed plaatsen mogelik maakt. 3-De soldeerverbindingen moeten goed gemaakt worden. at een goede soldeerverbinding is moet e een keer door een ervaren soldeerder voor laten doen. Het sleutelwoord voor een goede verbinding is: vloeien Dus een soldeerbout niet als limkwast gebruiken. ò ó ïîð ñ î ì ë ì Het is mogelik het looplicht met twee verschillende snelheden te maken. De snelheid wordt bepaald door de weerstand R1. Het looplicht rent met een weer- ë ìí é ê 2.b Aan de slag. ù ý ú ü ú ù û õû øö ô õ þ ÿ 3 / 21-0. / -, +* " ) ( ' %& $ # " 6 5 41 0 3 : :7-1., 93 5 2 3 1 7 8 an het printe heet de kant met de witte opdruk de componentenzide. De andere kant heet de koperzide. Steek steeds één onderdeel met de draades vanaf de componentenzide door de gaten, druk het onderdeel tegen de print en soldeer het vast aan de koperzide. m goed solderen gemakkelik te maken is de print aan de koperzide vertind. @?> = < D D D BA 10 Looplicht soldeert het vast. Je knipt daarna het draade op lengte en soldeert het aan het baante vast I.c Het onderhoud van de soldeerbout. Heeft de soldeerbout een 'long-life' stift, dan hoef e de punt alleen af en toe schoon te maken op een natte viscosespons. De punt 'brandt' niet in. ervang de stift als de punt beschadigingen vertoont. Heeft de soldeerbout een gewone, koperen stift, dan ontstaan na een paar uur gebruik in de punt gaten. oed solderen gaat dan niet meer. Je kunt de punt van de soldeerbout dan met een basterdvil weer in model brengen. Je laat de soldeerbout eerst wat afkoelen. Dan laat e het ronde deel van de stift tegen een hoeke steunen. Door tegelikertid de soldeerbout te draaien en de vil heen en weer te bewegen kun e heel gemakkelik weer een ronde punt aan de stift vilen. Het best soldeert een rond punte van ongeveer 1,5 mm. Na het vilen moet e de punt direkt 'vertinnen'. Je zet daarvoor de soldeerbout weer aan en laat zo snel mogelik wat harskernsoldeer op de punt smelten. Poets het tin op het sponse weer van de punt en laat weer een klein beete tin op de punt smelten. Een goed vertinde punt is helemaal glimmend. Zie e nog zwarte plekken, schuur die dan weg met schuurpapier en herhaal het vertinnen. eer over de praktik van het solderen vind e in de brochure 'Het maken van elektronische schakelingen' te verkrigen bi SBB simpeltronics. ß è ç æå ã ä â áà ß Þ
4 Looplicht stand van 470K, en loopt met een weerstand van 1. aak de keuze zelf vooraf. In het voorbeeld is voor lopen, dus de weerstand van 1 gekozen. De onderdelen worden in volgorde van moeilikheid aangebracht: 1- eerstand R1 is de weerstand die de snelheid bepaalt, er is gekozen voor 1. Een weerstand van 1 is een draade met een verdikking met een kleurcode: bruin-zwart-groen-goud. Buig de draden vlak langs het lichaam haaks naar beneden. Steek dan de draades door de gaten. Druk de weerstand zo dicht mogelik tegen de print. Soldeer de draden vast en knip ze zo dicht mogelik bi het soldeer af. De kleurcode van de andere weerstand is: 470K kleurcode geel-paars-geel-goud (rennen). 9 Bilage I ver solderen en soldeerbouten. I.a Speciale technieken. - Doorsolderen. et een schone soldeerbout een verbinding minstens twee seconden opwarmen. Een klein beete tin levert het vloeimiddel. - Uitsolderen. Als een onderdeel verkeerd zit, moet het 'uitgesoldeerd' worden. Het beste gaat dat met een 'desoldeerbout'. Dat is een soldeerbout voorzien van een holle stift en een zuiginrichting die soldeer weg kan zuigen. Iets eenvoudiger is een losse 'tinzuiger' waarmee e de met een gewone soldeerbout verhitte tin weg kan zuigen. Nog eenvoudiger maar duur in het gebruik is 'tinzuiglitze'. Dat is een soort gevlochten koperdraad waarmee gesmolten tin goed verwiderd kan worden. Is de tin weggezogen, dan kun e de onderdelen met weinig kracht verwideren. erwarm daarna de eilandes even om de gaten goed open te laten vloeien. Heb e geen van deze hulpmiddelen, dan verwider e eerst zo veel mogelik tin met een schone soldeerbout. Je trekt het onderdeel poot voor poot voorzichtig uit de print terwil e de eilandes verhit. Bi een I met 16 poten is dat een hele toer Is het onderdeel eruit, dan verwider e zo veel mogelik tin met een schone soldeerbout. Je maakt de gaates open door de hete tin er uit te blazen of te verwideren met een scherp geslepen potloodpunt. onteer de onderdelen weer als de print goed afgekoeld is. erhit nooit het eilande terwil e een draade weer door een gat probeert te krigen De koperlaag laat dan los van de print. I.b Het repareren van de print. Is onverhoopt een eilande losgeraakt door te lang verhitten, dan moet e een noodverbinding maken. Je krabt daarvoor eerst het soldeermasker (groene verf) van het baante waarmee de verbinding verbroken is. Je buigt aan een stuke draad een klein ooge. Dan leg e het ooge over de poot van het onderdeel en Leg de kinderen de betekenis van de kleurcode uit: cifers en letters zin op kleine onderdelen moeilik leesbaar, helemaal als ze aan de onderkant zitten. Iedere kleur heeft in de code de waarde van een getal. et wat oefening kunnen ze de kleurcode gemakkelik lezen 2- ondensator 100n, een geelbruin plaate met de opdruk 104k. onteer het op de plaats waar 100n op het printe gedrukt is. Dit is een onderdeel dat slecht tegen heetstoken kan. Dus snel vastsolderen 3- I 555, het zwarte bloke met 8 poten. Buig de pootes iets naar binnen om ze gemakkeliker in de gaates te kunnen steken. p het I staat een stipe of is voorzien van een hollete aan één kant om de uiste plaatsing te bepalen. Zowel stip als hollete is op het printe aangegeven. raag de kinderen dit eerst te laten controleren voordat ze gaan solderen. 4- I 4017, het zwarte bloke met 16 poten. Hierbi wordt de plaatsing bepaald door het hollete. ok hierbi eerst controleren, want 16 poten zin moeilik los te krigen 5-6x LED, de rode lichtes. LEDes hebben aan de rand een plat kante. Eerst opzoeken Soldeer de LEDes vast zoals dat op het Š ˆ ƒ
Œ printe aangegeven is. Even goed kiken en het kan niet fout gaan. 6-9 olt battericlip. De draades breken gemakkelik af. Steek ze daarom eerst vanaf de koperzide door de grote gaten in de print. Steek dan de soldeereinden in de kleine gaates. Het rode draade is de plus en moet in gaate 'rd'. De min is zwart, op de print staat bi het gaate 'zw'. Zin de draades te kort, dan kunnen ze met soepel draad verlengd worden. Let wel op plus en min 7- Speld. Soldeer de zig-zag-speld eerst z op de twee vlakes op het printe, dat het schuine stuk tussen de vlakes ligt. ertin eerst één vlake met een flinke klodder tin. Zet de speld in de tin vast. Hou de soldeerbout op de speld. Soldeer dan de andere kant. Als deze afgekoeld is, soldeer e de eerste verbinding goed vast. Nu kun e met een stevige zikniptang een stuke wegknippen. efenen De kinderen kunnen dit het beste met zn tweeën doen. 2.c Kontroleren. Kontroleer nu eerst of alle onderdelen goed zitten. Let op de: weerstand, I's (markering, hollete of stipe), LEDes (platte kant) en de battericlip (rood en zwart). Kontroleer alle soldeerverbindingen. Soldeer bi de geringste twifel alles nog eens door. Let ook op soldeerbruggen tussen eilandes die niet verbonden moeten zin. Zo'n bruge kan haardun zin Nu kun e de batteri aansluiten. De LEDes moeten direkt gaan lopen. Doen ze dat niet, dan moet e de fout gaan zoeken. 3. Het draailicht werkt niet goed. outen zoeken 3.a Nog eens kontroleren outen zoeken is de kunst van de elektronica Je begint met het herhalen van de kontrole van de soldeerverbindingen, nu met loupe, en de uiste plaatsing van alle onderdelen. erkt het looplicht na een 5 8 Looplicht Bilage I De werking van het looplicht. Schemabeschriving looplicht De zes LEDes van het looplicht worden door het I 4017 achter elkaar steeds aangezet. In de 4017 zit een 'binaire tienteller' en een 'decoder', die de binaire uitgang omzet in een tientallige uitgang. f, als e aan de 'klok'-ingang impulses toevoert, dan worden op een ri de tien uitgangen aangezet. Het I heeft ook nog een 'reset'-ingang, die zet de teller weer op nul. Door nu de zevende uitgang met de reset te verbinden telt de teller steeds maar tot zes. Het kloksignaal wordt geleverd door een 555 I, een universele timer. In deze schakeling levert de 555 pulses met een frekwentie, die bepaald wordt door R1 en 1. Een weerstand van 1 en een condensator van 100n leveren een frekwentie van ongeveer 10 Hz. Bi de toepassing van het looplicht als dobbelsteen wordt R1 gevormd door de weerstand van de huid. De constructie van het I laat toe, dat de LEDes direkt met de uitgangen verbonden worden. In andere gevallen zou het LEDe zonder weerstand kapot gaan. Tenslotte Als e wat meer te weten wilt komen over eenvoudige elektronica, ga dan in een bibliotheek zitten en blader een paar aargangen van een tidschrift als ELEK- TUUR door. a zelf wat experimenteren. oede boeken op praktisch beginnersniveau zin er niet. Ž Œ
6 Looplicht keer doorsolderen (zie bilage I) nog niet, dan moet de fout aan de hand van het foutzoekschema gevonden worden. 3.b outzoekschema elk LEDes branden of knipperen is een aanwizing waar de fout gezocht moet worden. erschinsel orzaak Remedie Batteri los of leeg oed verbinden of vervangen Er branden geen LEDes Battericlip verkeerd om Draden omdraaien Lossolderen en omdraaien Alle LEDes verkeerd om I 4017 verkeerd om Lossolderen en omdraaien LEDe(s) verkeerd om Lossolderen en omdraaien Eén of meer LEDes branden niet Doorsolderen met schone soldeerbout Soldeerbruge tussen poten LED ondensator los astsolderen LEDes branden allemaal constant 4. at kan e verder met het looplicht. Het looplicht kan de basis vormen voor een andere toepassingen. Hierbi een tweetal voorbeelden. 4.a Dobbelsteen. Als e het lopen van de lampes kunt stoppen, kun e het looplicht als dobbelsteen gebruiken: Zet eerst met een viltstift cifers van één tot zes bi de LEDes. Dan soldeer e de weerstand uit de print. aak twee soepele draades van ca 10 cm aan beide ziden blank. Soldeer ze aan één kant op de eilandes, waar de weerstand aan gesoldeerd zat. Als e de blanke einden van de draades met natte vingers verbindt, gaat het looplicht lopen, ofwel de dobbelsteen rollen 4.b Discopet of Discoshirt. Je kunt de LEDes in een pet of T-shirt maken, als e lange draden aan de LEDes maakt. Dat doe e als volgt: Haal de LEDes uit de print (bilage I, uitsolderen). Zet lange, soepele, gekleurde draden aan de LEDes. Isoleer de pootes van de LEDes, ook onderling, met isolatieband. Soldeer dan de draden op de plaats van de LEDes op de print. Doe dat aan de koperzide, want het is moeilik om de draades door de gaates te krigen. Let op de platte kant van het LEDe Lim de draden met smeltlim aan de print. Prik met een priem gaates in pet of T-shirt, waar de LEDes moeten komen. Steek de LEDes door de gaten en buig de draades tegen de stof. Naai de draden vast of plak ze vast met smeltlim. Bevestig ook het printe en de batteri in pet of shirt. Doe dat door stukes elastiek op een handige plaats aan de stof te naaien, waarmee e de print en de batteri vast kunt zetten. 7 I 555 verkeerd om Lossolderen en omdraaien Eén LEDe blift constant branden. Doorsolderen met schone soldeerbout Soldeerbruge op de print eerstand los astsolderen Ÿ ž œ š