Электроника для начинающих (2-е издание)

Проблема генерации случайных чисел не так проста, как кажется. После электронной переписки с Жасмином я так заинтересовался ею, что подробно исследовал эту тему в книге Make: More Electronics, а также написал статью об этом в журнале Make (выпуск 45), совместно с Аароном Логом (Aaron Logue), который ведет небольшой веб-сайт с описанием созданных им устройств. Он познакомил меня с генератором шума на основе транзистора в режиме лавинного пробоя, случайный сигнал которого затем обрабатывается хитроумным алгоритмом, авторство которого приписывают величайшему теоретику вычислительных систем, Джону фон Нейману. Это, думаю, самый близкий к идеалу генератор случайных чисел, который можно придумать, но количество микросхем в нем довольно велико.

Все эти усовершенствования выходят за рамки книги для начинающих. Если у кого-либо из читателей появится действительно простое улучшение представленной здесь схемы игральных костей, которое позволит добавить эффект замедленного отображения, я с радостью буду ждать электронного письма (да, я их читаю).

Осталось лишь привести фотографии завершенных устройств электронных игральных костей. Вариант, изображенный на рис. 4.152, был приведен в первом издании этой книги в 2009 году.

Рис. 4.152. В этом устройстве электронных игральных костей установлены светодиоды диаметром 10 мм, заключенные в корпус из поликарбонатного пластика

На рис. 4.153 показано еще одно устройство, которое я собрал в 1975 году, после того как потрясающая книга Дона Ланкастера (Don Lancaster) TTL Cookbook («ТТЛ-рецепты») открыла мне целый мир логических микросхем серии 74хх. Прошло уже сорок лет, а светодиоды по прежнему загораются случайным образом. По крайней мере, я надеюсь, что это так.

Рис. 4.153. Электронные игральные кости, спроектированные и собранные в 1975 году. Корпус сделан из акрилового пластика и фанеры, окрашенной в черный цвет

Глава 5 Эксперименты продолжаются

С этого момента мы можем продвигаться в различных направлениях. Вот некоторые возможности.

• Аудиоустройства – это широкое поле деятельности, охватывающее такие любительские проекты, как, например, усилители и приставки для изменения тембра звучания электрогитары.

• Электромагнетизм – тема, о которой я пока не упоминал, однако у нее есть интереснейшие способы применения.

• Радиочастотные устройства – все, что получает или передает радиоволны, начиная с простого радиоприемника.

• Программируемые микроконтроллеры – это крошечные компьютеры на одной микросхеме. Вы пишете небольшую программу на стационарном компьютере и загружаете ее в микросхему. Эта программа передает микросхеме команды на выполнение определенной последовательности процедур, например, получение входного сигнала от датчика, ожидание в течение определенного периода времени и отправка выходного сигнала на электродвигатель. В число популярных микроконтроллеров входят Arduino, PICAXE, BASIC Stamp и многие другие.

Мне не хватит места, чтобы детально разобрать все эти темы, и поэтому я собираюсь дать вам представление о них, описав лишь несколько устройств из каждой категории. Вы сможете решить, что вам интереснее всего, а затем продолжить изучение выбранной темы, обратившись к другим специальным руководствам.

Прежде всего, я собираюсь дать некоторые советы по организации рабочего места, рассказать о чтении книг и других печатных изданий, имеющих отношение к делу, а также о продвижении дальше в любительской электронике.

Инструменты, оборудование, компоненты и расходные материалы

Для заключительной главы книги нам не понадобятся никакие дополнительные инструменты или оборудование. Общий перечень всех компонентов представлен в табл. 6.8. Смотрите раздел «Расходные материалы» главы 6, где вы найдете список дополнительных расходных материалов (преимущественно это провод для катушек в экспериментах 25, 26, 28, 29 и 31).

Оборудование вашего рабочего пространства

Если к этому моменту вы почувствовали тягу к созданию любительских устройств, но еще не выделили постоянный уголок для вашего нового увлечения, приведу несколько рекомендаций. Перепробовав множество вариантов на протяжении нескольких лет, даю вам основной совет – не мастерите рабочий стол самостоятельно!

Во многих книгах по любительской электронике советуют приобрести стандартные материалы для изготовления мебели, как будто верстак должен быть сделан под заказ и удовлетворять строгим критериям по размерам и форме. Я же считаю, что размер и форма не столь важны. Гораздо важнее вместительность.

Главное, чтобы инструменты и детали были легкодоступными, независимо от того, что это: крошечные транзисторы или большие катушки с проводом. Также я не хочу копаться на полках, поскольку для этого нужно каждый раз вставать и подходить к ним.

Это привело меня к двум выводам: