Электронный конструктор из конструктора LEGO

Чтобы привлечь ребёнка к изучению радиоэлектроники нужно ему в игровой форме показать, как работают радиоэлементы, как правильно собирать схемы, для такого прекрасно подходят специальные радиоконструкторы, где всё собирается быстро и без пайки. В советское время это был электронный конструктор «электронные кубики» складывая такие кубики вместе получали различные схемы от генераторов, мигалок до радиоприёмника.

Но сейчас не всегда найдёшь подобный набор, а современные если и есть то могут стоить дорого, я предлагаю сделать подобный самодельный электронный конструктор своими руками из привычного многим конструктора LEGO.

Он, после не сложной переделки будет подобен советским «электронным кубикам», складывая такие кирпичики (блоки или кубики Лего) в которых содержатся радиоэлементы мы получим различные схемы, фантазии для этого здесь нет придела, главное понять принцип как создаются такие кирпичики с радиодеталями и контактами, а дальше можно встраивать в них всё больше различных радиокомпонентов, которые необходимы.

Детали и материалы:

• Скоч с медной фольгой шириной 12 мм – http://alii.pub/5vowab;
• Блоки LEGO 2х2, 45 штук;
• Основание для блоков 7х8 (количество помещаемых блоков 2Х2 по ширине и высоте) размером 120х128 мм.
• 2 красных светодиода для двух жёлтых блоков;
• 4 резистора (470 Ом – 2 шт.; 47 кОм – 2 шт.) для красных блоков;
• 2 конденсатора 10 мкФ х 16В для синих блоков;
• 2 транзистора BC109C (или подобные n-p-n транзисторы) для зелёных блоков;
• Луженый медный провод — 0,64 мм;
• Эмалированный медный провод — 0,64 мм;
• Дрель и сверло на 1 мм;
• Ножницы;
• Кусачки;
• Утконосы;
• Карандаш или маркер;
• Паяльник с тонким острым жалом;
• Припой, флюс;
• Линейка.

В данном электронном конструкторе я использовал квадратные блоки 2х2 от LEGO, на каждой из боковых сторон (или некоторых из них) можно разместить медный межблочный контакт, а сверху будет размещён сам радиоэлектронный компонент, благодаря чему можно сразу понять какого назначения данный кубик.

Кроме того, кубики брались различных цветов, благодаря чему можно идентифицировать типы компонентов по цветовой кодировке. Например (вы можете выбрать свою цветовую маркировку блоков, отталкиваясь от наличия): белый – проводники (перемычки, соединения); жёлтый – индикаторы (светодиоды); синий – конденсаторы; зеленый – транзисторы; красный – резисторы.

Также будут такие типы соединительных блоков: узел на 4 контакта объединённые в верхней точке вместе (P4) – 2 шт.; проходной контакт, где с одной стороны входит и с другой выходит (L2) – 17 шт.; контактный узел на 3 контакта (3 стороны с контактами соединёнными в верхней части вместе) в виде буквы Т (L3) – 13 шт.; блоки с 4 контактами в виде буквы Х но каждых из двух проходных контактов не объединён в узел с другими двумя (XU), делается проводом в лаковой изоляции – 3 шт.

Соединения между блоками выполнены из медной фольги медного скотча, её можно легко резать, формировать и паять. Контакты радиодеталей припаяны непосредственно к медной фольге. Сама площадка для сбора кубиков от LEGO не будет содержать никаких электронных проводников или деталей, она служит просто площадкой для крепления блоков с электронными компонентами.

Как сделать самодельный электронный конструктор из конструктора LEGO, пошаговая инструкция:

Итак, надеюсь у Вас уже имеется всё необходимое для создания нашего самоделки – радиоконструктора, для начала мы будем собирать схему, что приведена ниже, это будет мультивибратор на двух транзисторах:

Я буду создавать стек (набор) радиоэлементов исходя из конкретных схем, и первой такой схемой станет мультивибратор, а затем для новой схемы можно будет добавлять отсутствующие элементы (блоки), так будет лучше и экономнее, чем делать сразу большой набор и не зная когда и что может понадобится. Кроме того данные простые элементы от 2 до 4-х выводов требуют блоки Лего 2х2, но в будущем можно будет использовать также и микросхемы, так например, для восьминогой микросхемы понадобятся уже блоки 2х4.

Для начала выложите блоки (учитывая их цвет) на основании, на этом рисунке указаны какие блоки и с какими компонентами и узлами нужно делать и использовать:

Всего в данной схеме мультивибратора будет использоваться 45 блоков: 2 желтых, 4 красных, 2 синих, 2 зеленых, 35 белых.

На каждом блоке я карандашом нарисовал соединения и компоненты, а затем места под сверления выводов компонентов и проводников. А затем используя дрель с 1 мм сверлом просверлил сами отверстия, количество отверстий в блоке зависело от назначенного элемента. Отверстия были сделаны на одинаковом расстоянии между каждой парой штифтов.

Ленту из фольги шириной 12 мм разрезал на отрезки длиной 20 мм. С одной стороны отрезков я сделал напайки, к ним подпаяю выводы радиоэлементов или контактных проводников. У меня получилось 115 таких отрезков.

Требуемый электронный компонент сопоставляется с соответствующим блоком и вставляется в соответствующие отверстия. Ножки компонента сгибаются внутри и прижимаются плоскогубцами к боковой стороне.

Затем одна из заранее подготовленных полосок из медной фольги вставляется между выводом компонента и внутренней частью блока. Убедитесь, что полоса вставлена клейкой стороной к боковой стенке блока и затем припаиваем к выводу. Некоторые медные полоски придётся подрезать по бокам, чтобы не было замыканий между несколькими рядом находящимися контактами внутри блока.

Все блоки собираются аналогично и думаю, что на фото всё показано достаточно подробно и пояснять что либо нет смысла. Паять полоски меди к компонентам внутри кубиков нелегко, потребуется паяльник с тонким жалом и приклеивать полоски к внутренней части блока лучше после припаивания её к компоненту или проводнику, чтобы не по плавить его. После сбора каждого блока нужно проверить все контакты мультиметром, чтобы были все необходимые соединения и не было ненужных коротких замыканий.

Если все блоки работают правильно то можно теперь перейти к сборке ранее приведённой схемы снова, она должна заработать, если нет, то перепроверьте все блоки, пайку и соединения между ними.

Если все прошло хорошо и сразу после сборки мультивибратор заработал правильно и он заморгал светодиодами, поздравляем Вы создали свой первый комплект для электронного конструктора из конструктора LEGO своими руками. Теперь просто берите простые схемы, а потом и более сложные схемы и добавляйте при необходимости новые узлы, компоненты (блоки) формируя базу радиокомпонентов для своего беспаечного радиоконструктора. Удачи в этом деле, ведь это очень увлекательно!