LED 디스플레이의 트랜지스터 제어 스위칭: Radio Shack 클래식 회로 리믹스

Radio Shack이 매장에서 판매하는 제품은 전자제품뿐만이 아니었습니다. Radio Shack의 제품 라인 중 상당수는 취미생활자용으로 제작되었으며 실험, 상상력 및 기술 탐구를 장려했습니다. 1970년대에 Radio Shack은 어린이와 성인에게 전자, 물리학, 자기, 컴퓨터, 항공우주 및 관련 과학을 가르치기 위해 고안된 실험 키트의 Science Fair® 브랜드도 제공했습니다.

Radio Shack의 과학 박람회 xx-in-1 전자 프로젝트에는 크리스털 라디오, 스트로브 조명, 새 소리, 거짓말 탐지기, 음향 효과 생성기, 도어 버저 등 여러 전자 회로 프로젝트를 구축하기 위한 상세한 실험실 매뉴얼이 포함되어 있습니다. Science Fair xx-in-1 전자 프로젝트 키트의 목적은 성인과 어린이에게 전자 기술의 경이로움을 교육하는 것이었습니다. 연구실 매뉴얼에 있는 상세한 전자 회로를 구축하고 테스트하면서 학습이 이루어졌습니다.

이 프로젝트 기사에서는 그림 1에 표시된 Science Fair 150-in-1 전자 프로젝트 키트 페이지의 회로를 약간 변형하여 소개합니다. 고전적인 회로는 무납땜 브레드보드와 최신 전자 부품을 사용하여 논의되고 설명됩니다. 또한 Multisim Live 및 Autodesk TinkerCAD 회로 온라인 모델링 환경을 사용하여 회로 분석 및 무납땜 브레드보드 레이아웃을 소개합니다. 마지막으로 M5Stack Core 마이크로 컨트롤러를 통합하여 수동 푸시 버튼 전환 작업을 업그레이드하겠습니다.

그림 2에 표시된 것처럼 Science Fair 150-in-1 전자 프로젝트 키트 실습 매뉴얼의 40페이지에는 트랜지스터, 즉 전자 스위치의 기본 응용을 보여주는 고전적인 회로가 있습니다. 전형적인 Science Fair 전자 프로젝트 실험실 매뉴얼의 전통적인 레이아웃은 회로의 간단한 기술 설명과 작동을 제공했습니다.

기술 설명과 회로 작동에는 배선도와 순서가 포함되었습니다. 전자 회로와 함께 사용되는 기술 설명은 취미로 전자 분야의 용어와 기호를 교육하는 것이었습니다. 기술 설명 오른쪽에는 전자 부품의 부착을 보여주는 자세한 배선도가 제공되었습니다. 다이어그램의 텍스트 버전을 보여주는 배선 순서가 그림 아래에 제공되었습니다.

기성 전자 부품을 사용하여 소형 현대 회로 버전을 제작할 수 있습니다. 전자 회로 개략도에 표시된 2SB 및 2SC 트랜지스터는 보완적인 PNP 및 NPN 트랜지스터를 사용하여 대체될 수 있습니다. 2SB 부품은 2N3906 PNP 트랜지스터로 교체할 수 있습니다. 2SC 트랜지스터 대체품은 2N3904 NPN 트랜지스터(2N3906의 보완품)입니다. 원래의 2SB는 새로운 실리콘 2N3906 트랜지스터에 비해 PNP 게르마늄 구성 요소였습니다. 놀랍게도 2SC711 NPN 트랜지스터는 실리콘 부품이었습니다.

7세그먼트 LED 디스플레이는 공통 음극(CC) 광전자 장치입니다. 이 구성 요소는 Avago HDSP-5503 CC 광전자 구성 요소 또는 동급 제품으로 대체됩니다. 마지막으로 키트에 들어있는 키를 눌러 전자회로를 작동시켰다. 일반 촉각 푸시버튼 스위치가 원래 프로젝트에 사용된 키를 대체합니다.

전자 프로젝트 구축은 대체 부품과 몇 개의 개별 저항기를 사용하여 쉽게 수행됩니다. 절반 크기 무납땜 브레드보드는 원래의 전자 회로 회로도를 사용하여 구성요소의 배치 및 배선을 수용할 수 있습니다.

그림 3에서 볼 수 있듯이 AutoDesk TinkerCAD Circuits 온라인 플랫폼을 사용하면 무납땜 브레드보드에 가상 전자 부품을 배치할 수 있습니다. 온라인 모델링 플랫폼을 사용하면 무납땜 브레드보드에서 완성된 회로를 테스트할 수도 있습니다. 또한 이 가상 테스트 기능은 물리적 장치를 구축하기 전에 적절한 회로 작동을 보장합니다.

무납땜 브레드보드는 그림 4와 같이 부품을 쉽게 장착하고 전기적으로 배선할 수 있습니다.

그림 5에서 볼 수 있듯이 KiCad를 사용하여 전자 회로 개략도를 설계할 수도 있습니다.