O tym, że święta to prawdziwie magiczny czas, przypomniała mi w tym roku moja sześcioletnia Córka. Julia, bo tak ma na imię, duszę po Mamie ma mało techniczną. Jednak ostatniego wieczora duch świąt najwyraźniej natchnął naszą latorośl do tego stopnia, że do póki nie wyskładała wszystkich zestawów, nie ustąpiła.
Były to: Bożonarodzeniowe drzewko LED (AVTXMAS1), Czerwona świąteczna ozdoba RGB (AVTXMAS3), Choinka LED RGB (AVTEDU640) i Bombka LED dla każdego (AVT3250). Entuzjazm, ale i manualna sprawność, którymi zaskoczyła mnie moja mocno nietechniczna Córka sprawiły, że, nie zastanawiając się wiele, chwyciłem za telefon i nagrałem kilka filmów, pod których wrażeniem wciąż pozostaję. Udostępniam je Czytelnikom za pomocą Elportalu w formie świątecznego bonusu do czasopisma. Ostatni film przedstawia montaż zestawu spoza świątecznego repertuaru, ponieważ wszystkie cztery świąteczne gadżety wyskładała w pierwszej godzinie i wciąż czuła niedosyt!
Jeśli małą duszyczkę, która od lutownicy na co dzień stroni, naszła taka wena, co musi się dziać w święta wśród entuzjastów elektronicznego montażu? Mam nadzieję, że odrobinę tego klimatu uda mi się oddać w opisie składanych błyskotek (fotografia 2) i zdjęciach ze świątecznej odsłony zajęć, które odbyły się we wszystkich lokalizacjach naszego koła Młodych Entuzjastów Elektroniki.
Żaden z omawianych zestawów nie sprawił uczestnikom większych problemów. Bez wątpienia stało się tak również dlatego, że zestawy zostały przygotowane z myślą o dzieciach, nawet takich, które do tej pory z montażem elektroniki nie miały żadnej styczności. Oczywiście, zwłaszcza w takich okolicznościach, montaż powinien odbywać się w asyście doświadczonej osoby dorosłej. Rozgrzaną do temperatury 360°C lutownicą można sobie zrobić krzywdę, co do tego nie należy mieć wątpliwości. Również bateria guzikowa (pastylkowa) CR2032 użyta w dwóch spośród tych zestawów, mogłaby zostać przez dziecko połknięta i na skutek długo przepływającego prądu, wywołać w organizmie człowieka (i to nie tylko małego), spore spustoszenie. Wspomina się o tym niemal na każdym szkoleniu dotyczącym ratownictwa medycznego i pierwszej pomocy, wspominam i ja. Po krótkiej zabawie gadżetem zmontowanym pod kontrolą osoby dorosłej (patrzymy czy dziecko przez przypadek nie wyciąga baterii i nie wkłada do buzi) zestawy z tą baterią, wieszamy na przykład na choince, im wyżej tym lepiej.
Wybór zestawu
Choć wszystkie zestawy prezentują podobny stopień trudności montażu (wszystkie są łatwe do złożenia), to najbardziej zaawansowaną konstrukcją jest tu zestaw Bożonarodzeniowe drzewko LED AVTXMAS1, który na koniec wymaga zmontowania ze sobą dwóch płytek PCB. Spoglądając na listę elementów, najprostszą konstrukcją wydaje się być z kolei Bombka LED dla każdego (AVT3250). Nic bardziej mylnego! Ten zestaw to coś więcej niż przylutowanie do płytki diody LED i baterii, ponieważ zawiera on dodatkowo dwa komponenty montowane powierzchniowo (komponenty SMD). Pierwszym z nich jest przełącznik a drugim profilowana blacha, tworząca wraz z płaszczyzną płytki PCB, do której zostanie przylutowana, całkiem ciekawy konstrukcyjnie slot na baterię CR2032, z którego, wedle moich obserwacji, dużo trudniej wyciągnąć baterię po jej uprzednim tam umieszczeniu (fotografia 3).
Niech nie uśpi to jednak Waszej czujności, małe dzieci (a także młodsza siostra lub brat) bywają w tym względzie bardzo zdolne, tak więc, czuwajcie i bacznie obserwujcie wasze dzieci tudzież rodzeństwo! Dwa pozostałe zestawy: Czerwona świąteczna ozdoba RGB (AVTXMAS3) oraz Choinka LED RGB (AVTEDU640) stanowią nieco bardziej typowe konstrukcje. Zawierają one po klika elementów do montażu przewlekanego (przełącznik, kilka diod LED RGB i uchwyt do baterii), ale ponieważ elementów do zamontowania jest tam nieco więcej, komplikacja montażu każdego z omawianych zestawów nieco się równoważy. Najmłodszym polecam zestaw Choinka LED RGB (AVTEDU640) który jest prostszym do zbudowania zestawem zawierającym dwie baterie AA (R6) z uwagi na gabaryty nieco bardziej bezpieczne dla dzieci niż łatwe do połknięcia baterie CR2032. Juniorom poszukującym nieco więcej przygód montażowych polecam natomiast zestaw Bożonarodzeniowe drzewko LED AVTXMAS1 a jeśli ktoś ma ochotę powalczyć z elementami SMD, Bombka LED dla każdego (AVT3250) będzie świetną opcją. Jeśli zabawa ma potrwać nieco więcej niż kilkanaście minut, warto zorganizować dzieciakom po kilka zestawów.
Co trzeba wiedzieć, by uruchomić zestawy?
Ponieważ zestawy zaprojektowane zostały z myślą o osobach nie mających wcześniej żadnej styczności z montażem elektroniki, czuję się zobowiązany podać najważniejsze informacje, niezbędne do uruchomienia każdego z nich. Kluczem do sukcesu uruchomienia każdego z tych zestawów jest zrozumienie zagadnień związanych z biegunowością baterii oraz właściwą polaryzacją diod LED. Przede wszystkim należy wiedzieć, gdzie bateria (lub koszyczek z bateriami) ma wyprowadzony biegun dodatni, a gdzie ujemny. Dlaczego taka wiedza jest nam niezbędna? Wynika to z prostego faktu, że o ile, w klasycznych żarówkach stosowanych do niedawna powszechnie jako źródło światła sztucznego, sposób podłączenia biegunów baterii do żarówki nie miał żadnego znaczenia, o tyle dioda LED w przypadku niepoprawnego podłączenia biegunów, w najlepszym przypadku nie zaświeci, w najgorszym, ulegnie trwałemu uszkodzeniu.
Biegunowość baterii
Wyraźne oznakowanie baterii nie pozostawia złudzeń co do umiejscowienia „plusa” i „minusa” (fotografia 4a, b).
Równie ważna jest umiejętność rozpoznawania biegunowości na koszyczku lub uchwycie baterii.
W przypadku koszyczków na baterie AA, kabelek w kolorze czerwonym oznacza „plus” a czarny kabelek to „minus” zasilania (fotografia 5a). W przypadku baterii CR2032 biegunowość uchwytu pokazano na fotografii 5b.
Oczywiście aby tak było, baterie muszą zostać w koszyczku prawidłowo zamontowane (fotografia 6a, b).
Raz w życiu trafiłem na wadliwie wyprodukowany koszyczek. Zakupiony u renomowanego polskiego dostawcy koszyczek na dwa ogniwa AA wystawiał „plus” na kabelku czarnym, a „minus” na kabelku czerwonym! Ależ było moje zdziwienie, gdy to odkryłem podczas namierzania przyczyny usterki złożonego układu, który nie zadziałał po włożeniu baterii! Choć trafić na wadliwy koszyczek to trochę jakby wygrać milion w totka, albo znaleźć igłę w stogu siana, mi taka sytuacja się raz przytrafiła. Dlatego warto dla zasady spojrzeć czy rzeczywiście czerwony kabelek podpięty jest do „plusa” baterii a czarny do jej „minusa”.
Iluminacja!
Zanim rynek zawojowały diody LED, powszechnie stosowanym źródłem światła sztucznego były żarówki. Wykorzystywano je również w tworzeniu świątecznych iluminacji. Z pewnych względów posługiwanie się nimi było nieco mniej skomplikowane, niż ma to miejsce w przypadku diod LED.
Polaryzacja diody LED
Podłączając napięcie do diody LED należy zachować odpowiednią polaryzację zasilania. Oznacza to, że dioda LED ma dwa wyprowadzenia, z których jedno jest elektrodą dodatnią (anodą), a drugie jest elektrodą ujemną (katodą). Anoda to wyprowadzenie, do którego należy dostarczyć „+” zasilania, a katoda to wyprowadzenie, do którego należy podłączyć „–” zasilania. Skąd wiadomo, gdzie w diodzie LED jest umiejscowiona anoda, a gdzie katoda? Anoda jest zazwyczaj wyprowadzeniem dłuższym niż katoda (fotografia 7).
To pierwszy znak rozpoznawczy, którym najłatwiej się posługiwać. Innym znakiem rozpoznawczym jest charakterystyczne ścięcie na średnicy podstawy diody LED umiejscowione przy katodzie (elektrodzie ujemnej diody) pokazane na fotografii 8.
Dla wprawnego oka ścięcie to jest widoczne i jednoznacznie wskazuje ujemne wyprowadzenie diody, jednak osoby początkujące miewają nie lada problem w zauważaniu i rozpoznawaniu tego ścięcia. Trzecim znakiem rozpoznawczym jest wielkość elektrod wewnątrz obudowy diody. Gdy zajrzymy do wnętrza obudowy diody LED, ustawiając ją wcześniej pod światło, dostrzeżemy, że jedna z tych elektrod jest znacznie większa i szersza od drugiej (fotografia 7). Ta szersza elektroda, na której centralnym punkcie zamontowany jest chip półprzewodnikowy i odbłyśnik, to z reguły katoda. „Z reguły”, ponieważ zdarzają się pewne odstępstwa, w związku z czym, kierowanie się tą ostatnią cechą diody LED bywa zwodnicze. W przypadku wątpliwości warto diodę LED przetestować za pomocą multimetru skonfigurowanego w tryb pomiaru ciągłości obwodu. Jeśli przewody multimetru są poprawnie zamontowane, po przyłożeniu czerwonej sondy multimetru do anody diody LED, a czarnej sondy multimetru do katody diody LED, dioda LED powinna się zaświecić.