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전자 실험실 설치를 위한 초보자 가이드 01

지구빵집 2021. 10. 12. 10:11
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전자 실험실 설치를 위한 초보자 가이드 01

 

전자(Electronic)는 현대 시대에 어디에나 있습니다. 전자 공학을 배우는 것은 끝없는 즐거움입니다. 경력뿐만 아니라 흥미진진한 취미가 될 수도 있습니다. 그러나 대부분의 전자 제품 애호가는 시작하는 방법을 모릅니다. 그들은 일반적으로 직선을 얻기 위해 많은 시간과 노력이 필요한 임의의 시작을 가지고 있습니다. 전자 분야에 진출하려는 경우 로드맵을 얻을 수 있는 올바른 장소입니다.

 

전자 공학에서 배워야 할 것

 

다행스럽게도 전자 공학은 무엇인가에 국한되지 않습니다. 그것은 끊임없이 변화하고 확장되고 있습니다. 전자 제품에서 할 수 있는 것은 자신의 창의성 정도에 국한됩니다. 사실 전자는 주제가 아니라 공예입니다. 하지만 초보자는 장인 정신을 자원하기 위해 전자 공학의 기본 기술을 익혀야 합니다. 전자 공학 초보자라면 반드시 다음과 같은 기본 기술을 갖추어야 합니다.

 

  • 기본 전자 부품 및 그 작동에 대한 이해.
  • 전자 도구 및 장비에 대한 이해와 노하우.
  • 회로 분석을 수행하고 회로의 예상 요구 사항 및 전기 출력을 찾고, 예측하는 기능.
  • 구성 요소, 도구, 사용자 및 타인의 손상을 방지하기 위한 안전 지침에 대한 지식.
  • 브레드 보드에 회로를 조립하고 프로토 타입 회로를 테스트하고 문제를 해결하는 기능.
  • 프로토 타입 회로의 실제 모양과 느낌을 얻기 위한 PCB 설계 및 제작에 대한 지식.

전자를 취미로 갖는 애호가가 가질 수 있는 고급 기술에는 다음 중 하나 이상이 포함됩니다.

 

  • 마이크로 컨트롤러 주변의 임베디드 시스템을 프로그래밍하고 설계하는 능력.
  • 도터 보드 주변의 임베디드 시스템을 프로그래밍하고 설계하는 능력.
  • 로봇 및 기타 전기 기계 시스템을 설계하고 만드는 능력.
  • 전자 회로 및 통신 시스템에 대한 신호 분석.
  • 임베디드 운영 체제를 위한 운영 및 코딩 능력.
  • RTOS (실시간 운영 체제)를 위한 작동 및 코딩 기능.
  • 전문 PCB 설계 및 제조.
  • Verilog 또는 VHDL을 사용하여 FPGA 및 유사 기술에서 디지털 회로를 설계할 수 있는 능력.
  • 3D 프린팅을 위해 CAD 및 CAM 도구로 작업할 수 있는 능력.

 

한 분야에서 몇 가지 고급 기술을 갖춘 전자 제품에 대한 충분한 경험을 쌓으면 전자 제품의 특정 응용 프로그램에 집중할 수 있습니다. 가장 인기 있는 전자 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

 

  • Embedded Systems
  • Robotics
  • Automation
  • Wearable and mobile electronics
  • Internet of Things (IoT)
  • Artificial Intelligence
  • Consumer electronics
  • Medical and sports electronics
  • Communication systems
  • Computer Networking
  • Computer-Human Interfaces
  • Mechatronics
  • VLSI designing
  • Electronics Instrumentation

 

그러나 이러한 기술을 배우고 특정 전자 애플리케이션에 접근하기 전에 먼저 전자 작업장을 설정해야 합니다. 적절한 전자 작업장을 사용하면 시작이 절반으로 끝납니다. 자, 가정이나 차고에 전자 실험실을 설치하는 방법을 배우도록 하겠습니다!

 

작업실을 구성하는데 필요한 도구 및 소프트웨어

 

본격적인 전자 실험실을 설정하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다. 모든 도구와 구성 요소를 한 번에 구입할 필요는 없습니다. 몇 가지 필수 도구와 전자 부품을 구입하고 시작하기 만하면 됩니다. 학습을 진행하면서 고급 도구, 장비 및 구성 요소를 추가로 구입할 수 있습니다.

 

구매하기 전에 먼저가 두 가지 작업을 수행해야 합니다.

 

1) 실험실을 위한 공간 예약 – 집, 차고 또는 다른 장소에 편리하게 전자 실험실을 설치할 수 있습니다. 전기 도구를 연결하려면 작업대 근처에 AC 소켓이 있어야 합니다. 도구, 랙 및 구성 요소를 수용할 수 있는 충분한 조명과 공간이 있어야 합니다. 마이크로 컨트롤러 및 개발 보드를 프로그래밍할 때 PC 또는 랩톱을 유지해야 합니다. 진행함에 따라 더 많은 도구와 구성 요소를 유지해야 할 수 있습니다. 따라서 향후 설치를 수용할 수 있는 충분한 공간이 있어야 합니다.

 

2) 따라야 할 코스 결정 – 초보 애호가들이 저지르는 가장 큰 실수는 무작위로 시작하는 것입니다. 전자 공학은 학문적으로 배워야 하는 예술처럼 접근해야 합니다. 그러니 먼저 책으로 돌아가십시오. 각 '회로 분석', '전자 장치 및 회로'및 '디지털 전자'에 대한 코스 북을 하나 이상 선택하십시오. 회로 분석 과정은 병렬로 진행할 수 있으며 '전자 장치 및 회로'와 '디지털 전자'과정은 실제 회로와 함께 진행할 수 있습니다. 다이오드, 트랜지스터, 연산 증폭기, 타이머 IC, 아날로그 구성 요소 및 디지털 회로의 작동을 기반으로 한 회로로 단계적으로 이동하십시오. 그런 다음 다양한 아날로그 및 디지털 구성 요소를 사용하는 회로로 첫 번째 단계를 완료할 수 있습니다. 그동안에, '신호 및 시스템'에 대한 교과서는 기초를 강화하기 위해 취할 수 있습니다. 다음으로, 모든 마이크로 컨트롤러 또는 개발 기판에 대한 교육 과정은 임베디드 전자 장치에 대한 실용적인 프로그래밍 및 회로 설계와 함께 선택할 수 있습니다. 여기서부터 도로는 끝이 없으며 로봇 공학, 임베디드 운영 체제, PCB 설계 또는 3D 프린팅과 같은 모든 전자 응용 프로그램 또는 기술에서 더 많은 노력을 기울일 수 있습니다.

 

이제 연구실 설정으로 돌아갑시다. 다음은 번거롭지 않도록 시작하기 위한 필수 전기 부품 목록입니다.

 

  • 브레드 보드 – 브레드 보드는 프로토 타이핑 및 회로 테스트에 사용됩니다. 이것보다 더 필수적인 것은 없습니다. 다양한 회로를 테스트하려면 충분한 브레드 보드가 있어야 합니다.
  • 저항기 – 저항기는 거의 모든 전자 회로에 사용됩니다. 사전에 ¼ W 저항기 구색 키트를 구입하는 것이 가장 좋습니다. 키트에는 일반적으로 사용되는 값의 저항기가 포함됩니다. 
  • 커패시터 – 분명히 커패시터는 전자 회로에서 일반적으로 사용되는 다른 구성 요소입니다. 전해질 및 세라믹 커패시터의 구색 키트를 미리 구입하는 것이 좋습니다. 향후 사용을 위해 고전압 세라믹 커패시터의 구색 키트도 구입할 수 있습니다.
  • 전위차계 및 가변 저항기 – 가변 저항기 및 전위차계는 전자 장치에서 일반적으로 사용되는 다른 구성 요소입니다. 가변 저항기 구색 키트를 구입하는 것이 좋습니다. 또한 전위차계의 구색 키트를 구입하십시오.
  • 누름 버튼 – 누름 버튼은 사람의 입력에 의해 작동되는 회로에서 일반적으로 사용됩니다. 전자 과정을 시작하기 전에 촉각 누름 버튼의 구색 키트를 구입하는 것이 좋습니다.
  • LED – LED는 일반적으로 회로의 출력을 테스트하는 데 사용됩니다. LED의 구색 키트로 구입하는 것이 좋습니다.
  • 다이오드 – 다이오드는 모든 전자 과정에서 연구되는 최초의 전자 부품입니다. 따라서 처음에는 다이오드의 구색 키트를 얻으십시오. 
  • 트랜지스터 – 트랜지스터 (BJT 및 FET)는 모든 전자 과정에서 연구되는 차세대 전자 부품입니다. 따라서 범용 트랜지스터의 구색 키트를 받아야 합니다. 다양한 FET 키트를 구입할 수도 있습니다. 
  • 전압 조정기 IC – 모든 회로에 조정된 전원 공급 장치가 필요하므로 전압 조정기 IC가 일반적으로 사용됩니다. 따라서 전압 조정기 IC의 구색 키트를 받아야 합니다. 
  • 일반적으로 사용되는 IC의 구색 키트 – 555, OPAMP IC, 4000 시리즈 IC 및 74x 시리즈 IC와 같이 일반적으로 사용되는 IC의 구색 키트를 구하는 것이 좋습니다. 
  • 점퍼 와이어 및 IC 소켓 – 점퍼 와이어 및 IC 소켓은 브레드 보드를 통해 구성 요소를 연결할 때 가장 편리합니다. 여성에서 여성으로, 남성에서 남성으로, 남성에서 여성으로 점퍼 와이어를 연결하는 것이 좋습니다. 또한 DIP Dual Row IC 소켓의 구색 키트를 받으십시오. 

 

실습을 처음 설정하려면 다음과 같은 기본 도구가 필요합니다.

 

  • 멀티 미터 – 멀티 미터는 모든 전자 실험실에서 가장 필수적인 도구입니다. 전자 회로를 테스트할 때마다 그리고 어디서나 사용됩니다. 전압과 전류를 동시에 테스트할 수 있도록 두 개의 멀티 미터 세트를 유지하는 것이 좋습니다. 일반적인 멀티 미터는 매우 저렴하며 근처에서 쉽게 구입할 수 있습니다. 예산이 약간 더 높으면 자동 범위 조정 멀티 미터를 사용하십시오. 자동 범위 멀티 미터는 문제 해결을 매우 번거로움 없이 만듭니다. 멀티 미터 일반적인 멀티 미터 이미지.
  • 벤치 전원 공급 장치 – 브레드 보드에 구축할 모든 회로에는 전원 공급 장치가 필요합니다. 전원 공급 장치는 배터리 및 전압 조정기 IC를 사용하여 브레드 보드 자체에서 설계할 수 있습니다. 그러 나이를 위해서는 매번 회로의 전압 및 전류 요구 사항을 추정해야 합니다. 따라서 회로를 밝히기 위해 벤치 전원 공급 장치를 사용하는 것이 좋습니다. 오늘날 벤치 전원은 그다지 비싸지 않으며 전압 및 전류 출력을 조정할 수 있습니다. 벤치 공급은 반드시 모든 전자 숙제 속도를 높일 것입니다. 벤치 전원 공급 일반적인 벤치 전원 공급 장치의 이미지.
  • 와이어 스트리퍼 및 커터 – 전자 제품에서 수행할 가장 일반적인 잠재의식은 브레드 보드의 구성 요소를 연결하는 것입니다. 따라서 기본적으로 와이어 커터와 와이어 스트리퍼가 필요합니다. 자가 조정 와이어 스트리퍼와 커터를 사용하는 것이 좋습니다. 와이어 스트리퍼 일반적인 와이어 스트리퍼 이미지.
  • 니들 노즈 펜치 – 니들 노즈 펜치는 케이블과 와이어를 사용하는 데 편리합니다. 따라서 적어도 한두 개는 필수입니다. 바늘 코 pllier 일반적인 바늘 코 플라이어의 이미지.
  • 핀셋 – 핀셋은 소형 전자 부품을 취급하는 데 매우 유용합니다. 작고 뾰족한 팁이 있는 핀셋 세트를 얻는 것이 좋습니다. 족집게 핀셋 세트의 이미지.
  • 정밀 스크루 드라이버 세트 – 스크루는 일반적으로 상용 PCB 및 많은 전자 보드에 사용됩니다. 따라서 확장 비트가 있는 정밀 드라이버 세트가 거의 필수입니다. 정밀 드라이버 세트 일반적인 정밀 드라이버 세트 이미지.
  • 회전 도구 및 액세서리 – 회전 도구는 플라스틱, 목재, 아크릴 및 기타 마감재로 작업하는 데 필요합니다. 이러한 도구는 전자 프로젝트를 훌륭하고 완성된 모습으로 만드는 데 매우 유용합니다. 회전 도구 키트 회전 도구 키트 이미지.
  • 납땜 스테이션 – 조만간 브레드 보드에서 PCB로 프로토 타입 회로 전송을 시작할 것입니다. 따라서 납땜 스테이션이 필요합니다. 간단한 납땜 스테이션이 거의 필수입니다. 예산에 제약이 없다면 온도를 조절할 수 있는 높은 와트의 납땜 스테이션을 구입하는 것이 좋습니다. 이것은 평생 전자 제품에 대한 투자가 될 것입니다. 납땜 스테이션 일반적인 납땜 스테이션의 이미지.
  • 납땜 액세서리 – 납땜 스테이션과 함께 납땜, 납땜 심지, 대각선 절단 펜치 또는 네일 커터, 팁 주석 너, 청소 스펀지, 납땜 진공 펌프 및 플럭스 펜이 필요합니다. 납땜 액세서리 일반적인 납땜 액세서리 이미지.
  • 핫 글루 건 – 핫 글루 건은 전선을 부착하거나 회로를 표면에 부착하는 데 널리 사용됩니다. 접착제는 절연 재료로 구성되어 있으므로 회로도 보호합니다. 뜨거운 아교 총 전형적인 핫 아교 총의 이미지.
  • 캐비닛 구성 – 캐비닛 구성은 전자 실험실의 구성 요소를 체계적으로 구성하는 데 매우 유용합니다. 가능한 한 빨리 하나를 갖는 것이 좋습니다. 이것들은 또한 당신의 실험실에 전문적인 모습을 줄 것입니다. 캐비닛 주최자 전자 부품을 위한 일반적인 캐비닛 구성 이미지.

 

기본 전자 부품에 대한 과정을 마치면 모든 마이크로 컨트롤러로 이동할 수 있습니다. 가장 널리 사용되는 마이크로 컨트롤러 보드에는 Arduino, AVR, PIC, 8051 등이 포함됩니다. 마이크로 컨트롤러는 센서, 디스플레이 시스템, 데이터 통신 프로토콜, 메모리 칩, 생체 인식 시스템 및 GPS, GSM, RFID, NFC와 같은 다양한 모듈을 포함하는 프로그래밍 가능 회로를 설계하는 데 유용합니다. 등. 또 다른 옵션은 도터 보드에서 작업하는 것입니다. 도터 보드 중에서 가장 인기 있는 선택은 Raspberry Pi입니다. 도터 보드는 복잡한 소프트웨어로 프로그래밍 가능한 회로를 설계하는 데 사용됩니다. 하나 이상의 마이크로 컨트롤러 또는 도터 보드에서 작업한 후에는 로봇 공학, IoT, Matlab 프로그래밍, 처리, FPGA 보드, 3D 프린팅 등과 같은 특정 전자스핀 오프로 이동할 수 있습니다.

 

  • Oscilloscope
  • Logic Analyzer
  • Function Generator
  • 3D Printer

 

작업 중인 기술에 따라 추가 도구와 장비가 필요할 수 있습니다. 특정 전자 응용 프로그램은 관련 소프트웨어 도구 및 패키지 작업이 필요할 수 있습니다. 위에서 언급 한 도구는 향후 기사에서 자세히 다룰 것입니다. 이제 가장 필수적인 도구 및 구성 요소 목록이 있습니다. 일어나서 이들을 빠르게 조립하여 자신의 전자 실험실을 설정하십시오. 

 

참고

Basic Electronics 01 – Beginners guide to setting up an electronics lab  

 

 

라즈베리파이 온보드 컴퓨터

 

 

 

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