Elektronische Bauteile

Wer sich schon immer ein paar mehr Pins auf dem Arduino gewünscht hat, ist mit dem Arduino MEGA gut bedient. Es bietet eine große Menge an I/O Pins, Schnittstellen und Interrupts und genügend Speicher für softwareseitig anspruchsvollere Projekte. 3D-Drucker wie der RepRap oder der Ultimaker setzen auf das Arduino MEGA. Also: Falls Dein Projekt aus … Weiterlesen

Kurzfassung für Eilige: Ein FSR (Force Sensitive Resistor) ist ein flacher, flexibler druckempfindlicher Widerstand. Mit einem einfachen Spannungsteiler misst du am Analog-Pin deines Arduino/ESP die Druckstärke. Für exakte Werte brauchst du eine Kalibrierung. Was ist ein FSR? Ein Force Sensitive Resistor (FSR) ist ein Sensor, dessen Widerstand mit zunehmendem Druck stark abnimmt. Er ist flach, … Weiterlesen

Peltier-Elemente sind elektrothermische Wandler, die je nach Polung heizen oder kühlen können. Sie benötigen meist eine geringe Spannung (1,5 V), haben aber eine hohe Stromaufnahme.

Piezo-Elemente bestehen aus Materialien, die durch mechanische Verformung eine Spannung erzeugen können. Legt man hingegen eine Spannung an, verformt sich das Material selbst. Als Output kann man Piezos als Lautsprecher verwenden. (Linker Piezo im Sketch) Man kann sie aber auch an einem analogen Input als Sensor verwenden. In jedem Fall sollte ein großer Widerstand (1MΩ) … Weiterlesen

Ein Servo ist eine Kombination von Regler, Motor und Getriebe in einem kompakten Gehäuse. Ein Servo kann seine Antriebsachse um 180° drehen. Dies erfolgt über ein gepulstes (also an- und abgeschaltetes) Signal. Ein Signalimpuls ist dabei jeweils 20ms lang und besteht aus einem HIGH (5V+) und einem LOW (GND) Signal. Die zeitliche Dauer des HIGH-Signals … Weiterlesen

Ein Schrittmotor kann präziser angesteuert werden, als ein normaler Elektromotor. Ein normaler Elektromotor dreht sich, oder er dreht sich nicht. Einfluss kann man nur auf die Geschwindigkeit und Richtung nehmen. Ein Schrittmotor dreht sich in kleinen Schritten (steps). Die Anzahl der Schritte, die ein Schrittmotor pro Umdrehung machen kann, hängt von seiner Bauart ab. Die … Weiterlesen

Man unterscheidet Elektromotoren in Gleich- und Wechselstrom-Motoren. Letztere spielen im Physical-Computing kaum eine Rolle. Gleichstrommotoren erzeugen durch ständige Drehwinkel abhängige Umpolung ein wechselndes Magnetfeld im Rotor des Motors (Magnetspulen um eine drehbare Achse). Im feststehenden Gehäuse sind Dauermagnete abwechselnd in Nordpol- und Südpol-Richtung untergebracht. Elektromotoren benötigen je nach Größe hohe Ströme und induzieren einen Strom … Weiterlesen

Optokoppler sind ICs, in denen eine LED auf einen Fototransistor scheint. Sie werden benutzt, um Stromkreise galvanisch voneinander zu trennen (Es ist also nicht möglich, das Strom aus dem steuernden Stromkreis in den zu steuernden Stromkreis fließt und umgekehrt.). Für den Betrieb eines Optokopplers benötigt man einen Vorwiderstand für die integrierte LED. Auf der Schaltseite … Weiterlesen

ICs (Integrated Circuits) sind sogenannte integrierte Schaltkreise, also komplexe Schaltungen in kleinen Gehäusen. Der Darlington-Transistor gehört eben so in diese Kategorie, wie die CPU eines Computers. Im Physical-Computing sind einige Chips besonders interessant: Atmega 328 Prozessor des Arduino Duimilanove Atmega 128 Prozessor des Arduino Deicimilias L293D H-Bridge Treiber zur Ansteuerung von Motoren 555 Timer-Chip FTDI … Weiterlesen

Ein Fototransistor (Bild links) ist ein spezieller Transistor, bei dem die Basis nicht durch Strom, sondern durch Licht geschaltet wird. Er schaltet wesentlich schneller als ein Fotowiderstand (Bild rechts) und ist somit bestens für alle Anwendungen geeignet, bei denen es um Licht geht. Normalerweise hat ein Fototransistor nur zwei Anschlüsse (Kollektor und Emitter).

Ein Transistor ist ein elektrischer Schalter, der Signale schalten und verstärken kann. Man unterscheidet Bipolare Transistoren und Feld-Effekt-Transistoren (unipolar). Bipolarer Transistor Es gibt zwei Haupt-Typen von bipolaren Transistoren: NPN (negativ-positiv-negativ) und PNP (positiv-negativ-positiv). Beim NPN-Transistor wird ein positives (Plus) Signal zum Schalten verwendet, wobei ein negatives Signal (Minus-Pol) durchgeschaltet wird. Bei einem PNP-Transistor ist das … Weiterlesen

Eine LED (Light Emitting Diode) ist, wie der Name schon sagt, eine Diode, die Licht aussendet. Es gibt LEDs in runden (10, 5, 3 mm) und eckigen Bauformen, in verschiedenen Farben und Leuchtstärken. Signal-LEDs strahlen kaum Licht ab, wogegen ultrabright/superhelle LEDs sehr hell leuchten können. Auch LEDs haben eine Anode (Plus-Pol) und eine Kathode (Minus-Pol). Das … Weiterlesen

Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das Strom nur in eine Richtung durchlässt (Durchlassrichtung). Lässt man den Strom in die andere Richtung fließen, blockiert die Diode den Stromfluss (Sperrrichtung). Man benutzt sie zur Gleichrichtung, zum Schutz von Schaltungen vor Verpolung (von Batterien z.B.) als Induktionsspannungsschutz (bei Spulen, Elektromagneten, Relais etc.). Gekennzeichnet sind Dioden mit einem Ring … Weiterlesen

Ein Reedschalter ist ein Magnetschalter, der durch einen Magneten eingeschalten wird. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Fenster-Öffnungs-Detektor. Dabei wird der Schalter am Fensterrahmen, der Magnet am Fenster angebracht. Sie stehen eng aneinander und solange der Magnet am Schalter ist, ist der Schalter eingeschalten. Öffnet man das Fenster und der Magnet entfernt sich vom Schalter, schaltet er … Weiterlesen

Neigungsschalter sind lageabhängig und schalten, wenn man sie kippt. Für Keyboard-Hacks sind sie besonders interessant, da sich damit sehr schnell Bewegungssteuerungen realisieren lassen.

Schalter schalten einen Stromkreis ein oder aus. Sie haben nach der Betätigung einen stabilen Zustand (im Gegensatz zu einem Taster). Es gibt normale An-Aus-Schalter, Umschalter, Drehschalter u.v.m.

Spulen sind ringförmig aufgerollte Kupferdrähte, die in der Lage sind, ein Magnetfeld zu erzeugen. Um diese Wirkung zu verstärken, werden sie oft um einen Eisenkern gewickelt. Sie sind in Transformatoren, Lautsprechern, Relais, und Elektromagneten verbaut. Da eine Spule beim Abschalten einen Strom induziert (erzeugt), ist es unbedingt nötig, dass parallel zu ihr immer eine Diode … Weiterlesen

Kondensatoren können kurzzeitig Strom aufnehmen und auch wieder abgeben. Man unterscheidet sie nach der Bauart (Elektrolyt-Kondensatoren, Keramik-Kondensatoren, Folien-Kondensatoren) und nach ihrer Kapazität (in Farad F). ElektrolytkondensatorElektrolytkondensatoren haben höhere Kapazitäten und müssen ihrer Polung entsprechend angeschlossen werden. Sie haben ein langes und ein kurzes Beinchen, wobei das Lange die Anode (Plus-Pol), das Kurze die Kathode (Minus-Pol) … Weiterlesen

Jedes elektronische Bauelement hat einen spezifischen Widerstand. Normalerweise ist dieser relativ klein, d.h. dass der Strom schnell das Bauteil durchströmen kann, da er kaum behindert wird. Das ist für viele Bauteile aber kritisch, da sie durch zu hohe Ströme zerstört werden können. Eine LED verträgt nur sehr wenig Strom und eine geringe Spannung. Um sie … Weiterlesen

Batterien sind autonome Stromquellen. Schaltet man mehrere Batterien in Reihe, so addieren sich die Spannungen, schalten man sie parallel, so addieren sich die Kapazitäten. ANSI Bezeichnung Größe (mm) Spannung Kapazität AAA Micro ø 10,3 x 45 1,5 V 900 – 1450 mAh AA Mignon ø 14,3 x 51 1,5 V 2200 – 3500 mAh C … Weiterlesen

Es gibt verschiedene Arten von Netzteilen. Besonders interessant, weil einfach anzuwenden sind Steckernetzteile. Das komplette Netzteil ist an einem 230V Stecker angebracht und ein kleines Kabel liefert den benötigten Strom. Es gibt Netzteile für Wechsel- und Gleichstrom. Wechselstrom-Netzteile sind mit einer Wellenlinie (meist hinter der Spannungsangabe z.B. 9V ~) oder mit der Bezeichnung AC (alternating … Weiterlesen