RU186799U1

RU186799U1 - ELECTRONIC DESIGNER

Info

Publication number: RU186799U1
Application number: RU2018132098U
Authority: RU
Inventors: Николай Викторович Шипицин; Александр Эдвардович Ржечицкий
Original assignee: Николай Викторович Шипицин; Александр Эдвардович Ржечицкий
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2019-02-04

Abstract

Полезная модель относится к обучающим играм и учебным макетным пособиям и может быть использована для изучения основ электроники, полупроводниковой схемотехники и электротехники, для самообразования детей школьного возраста и взрослых, а также для профессионального макетирования электронных схем.Техническим результатом является расширение функциональных возможностей предлагаемой полезной модели.Технический результат достигается тем, что заявляемый электронный конструктор содержит диэлектрическую пластину, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, блок питания, соединительные проводники, при этом диэлектрическая пластина дополнительно содержит рабочее поле в виде магнитной пластины и блок питания, вмонтированные в нее; дискретные радиоэлектронные элементы дополнительно содержат печатную плату с одним или несколькими электронными компонентами, кроме того, на печатную плату установлены разъемы, соединенные с выводами электронного компонента, также на печатной плате имеется изображение, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, кроме того, на печатной плате имеются электропроводящие площадки или штырьки для подключения измерительных приборов к выводам электронного компонента; а диэлектрическое основание дискретного радиоэлектронного элемента дополнительно содержит магнит; блок питания, обеспечивающий несколько напряжений питания, в том числе биполярное питание, включает разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, содержит разъем для подключения сетевого адаптера, световой индикатор наличия питания, клеммную колодку для подключения различных источников питания, разъем USB; соединительные проводники выполнены в виде гибких проводов. 4 ил.The utility model relates to educational games and educational mock manuals and can be used to study the basics of electronics, semiconductor circuitry and electrical engineering, for self-education of schoolchildren and adults, as well as for professional prototyping of electronic circuits. The technical result is to expand the functionality of the proposed utility model. The technical result is achieved by the fact that the claimed electronic designer contains a dielectric plate, discrete radioelectrics throne elements on a dielectric base with a conditionally graphic designation, a power supply, connecting conductors, the dielectric plate further comprising a working field in the form of a magnetic plate and a power supply mounted therein; discrete electronic components additionally contain a printed circuit board with one or more electronic components, in addition, connectors are connected to the terminals of the electronic component on the printed circuit board, there is also an image on the printed circuit board showing the connection of the terminals of the electronic component with the connectors, in addition, on the printed circuit board there are electrically conductive pads or pins for connecting measuring instruments to the terminals of the electronic component; and the dielectric base of the discrete electronic element further comprises a magnet; a power supply unit that provides several power voltages, including bipolar power, includes connectors for connecting the power supply with discrete electronic components, contains a connector for connecting a network adapter, a power indicator light, a terminal block for connecting various power sources, a USB connector; connecting conductors are made in the form of flexible wires. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к обучающим играм и учебным макетным пособиям и может быть использована для изучения основ электроники, полупроводниковой схемотехники и электротехники, для самообразования детей школьного возраста и взрослых а также для профессионального макетирования электронных схем.The utility model relates to educational games and educational mock manuals and can be used to study the basics of electronics, semiconductor circuitry and electrical engineering, for self-education of schoolchildren and adults, as well as for professional prototyping of electronic circuits.

Известен модульный электронный конструктор (на патент РФ 2596095) состоящий из корпуса, наборного поля, с механическими и электрическими соединениями для подключения и установки блоков и съемных модулей; кнопки управления; датчики, блок дискретных элементов; звуковой индикатор; схема световой индикации; сетевой блок питания; модуль электромеханических преобразователей: модуль электромеханического генератора; модуль беспроводной передачи электроэнергии; блок релейного управления, содержащий набор электромеханических реле; блок микропроцессорного управления; блок дистанционного управления; причем все устанавливаемые модули объединены в единую систему через наборное поле 2, а питание всех установленных на наборном поле модулей осуществляется от сетевого блока питания.Known modular electronic designer (RF patent 2596095) consisting of a housing, typesetting field, with mechanical and electrical connections for connecting and installing blocks and removable modules; control buttons; sensors, block of discrete elements; sound indicator; light indication circuit; network power supply; module of electromechanical converters: module of an electromechanical generator; wireless power transmission module; a relay control unit comprising a set of electromechanical relays; microprocessor control unit; remote control unit; moreover, all installed modules are integrated into a single system through the dialing field 2, and the power of all modules installed on the dialing field is carried out from the mains power supply.

Недостатком данного решения является крупноблочное построение конструктора, что затрудняет его применение при изучении основ схемотехники, наличие блока дискретных элементов не исправляет полностью данный недостаток в связи с тем, что при его использовании затруднено построение схем состоящих только из дискретных элементов. С помощью данного конструктора невозможна сборка сложных схем, состоящих из дискретных элементов и демонстрация их работы. Данный конструктор не обеспечивает максимального визуального соответствия принципиальной и собираемой схем.The disadvantage of this solution is the large-block construction of the designer, which makes it difficult to use when studying the basics of circuitry, the presence of a block of discrete elements does not completely correct this drawback due to the fact that when using it, it is difficult to build circuits consisting only of discrete elements. Using this constructor, it is impossible to assemble complex circuits consisting of discrete elements and demonstrate their operation. This constructor does not provide the maximum visual correspondence to the principle and assembled circuits.

Наиболее близким является электронный конструктор «Знаток» (http://znatok.ru/shop/znatok-electronniy-constructor/znatok-180). который содержит диэлектрическую пластину с пазами, выполняющую функцию рабочего поля, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, соединительные проводники, соединение рабочего поля и дискретных радиоэлектронных элементов осуществляется разъемным соединением типа «шип-паз», блок питания. Этот конструктор позволяет собирать простые аналоговые схемы.The closest is the electronic constructor "Expert" (http://znatok.ru/shop/znatok-electronniy-constructor/znatok-180). which contains a dielectric plate with grooves, which performs the function of the working field, discrete radio-electronic elements on a dielectric base with a conventional graphic designation, connecting conductors, the connection of the working field and discrete radio-electronic elements is carried out by a detachable spike-groove type, power supply. This constructor allows you to assemble simple analog circuits.

К недостаткам данного конструктора относятся невозможность сборки схем средней и большей сложности, фактически его возможности ограничены сборкой схем с использованием фиксированного набора модульных элементов и простейших схем из дискретных радиоэлектронных элементов, что не позволяет проводить изучение схемотехники с помощью данного конструктора. Также недостатком данного конструктора является использование механических соединений, не предназначенных для электрического соединения элементов конструктора, что приводит к дребезгу контактов. Также недостатком является использование соединения деталей с рабочим полем типа «шип-паз», а также использование соединения типа «шип-паз» и жестких соединительных проводников для соединения деталей между собой, что затрудняет перемещение деталей при уже собранной схеме. При сборке схем с использованием данного набора затруднено визуальное восприятие собираемых схем. Также к недостаткам данного конструктора относится возможность использовать только одно однополярное напряжение питания. Также данный конструктор не имеет разъемов, обеспечивающих его совместимость с распространенными микропроцессорными платами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) и с другими обучающими наборами.The disadvantages of this designer include the impossibility of assembling circuits of medium and greater complexity; in fact, its capabilities are limited to assembling circuits using a fixed set of modular elements and simple circuits from discrete electronic components, which does not allow the study of circuitry using this designer. Another drawback of this designer is the use of mechanical connections not intended for electrical connection of the designer elements, which leads to contact bounce. Another disadvantage is the use of connecting parts with a thorn-groove type working field, as well as the use of a thorn-groove type connection and rigid connecting conductors for connecting parts to each other, which complicates the movement of parts when the circuit is already assembled. When assembling circuits using this kit, the visual perception of the assembled circuits is difficult. The disadvantages of this designer include the ability to use only one unipolar supply voltage. Also, this designer does not have connectors that ensure its compatibility with common microprocessor boards, primarily Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) and with other training sets.

Задача предлагаемой полезной модели направлена на устранение вышеуказанных недостатков, а именно: расширение доступных средств обучения основам электроники, схемотехники и электротехники за счет возможности изучения схем средней и большой сложности, увеличения количества изучаемых схем, повышения наглядности, обеспечение максимального удобства при макетировании электронных схем, а также при обучении и самостоятельном изучении электроники, схемотехники и электротехники, в том числе обеспечение наиболее близкого визуального соответствия принципиальной и собираемой схем. Также задача полезной модели состоит в повышении занимательности и максимальном снижении барьеров при обучении, возможности легкого перемещения деталей относительно основания и друг друга при сборке схемы, совместимости с микропроцессорными платами и другими обучающими наборами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3).The objective of the proposed utility model is aimed at eliminating the above drawbacks, namely: expanding the available training tools for the basics of electronics, circuitry and electrical engineering due to the possibility of studying medium and high complexity circuits, increasing the number of studied circuits, increasing visibility, ensuring maximum convenience when prototyping electronic circuits, and also in the training and independent study of electronics, circuitry and electrical engineering, including providing the closest visual correspondence Corollary principle schemes and collected. The objective of the utility model is to increase the amusement and minimize barriers to learning, the ability to easily move parts relative to the base and each other when assembling the circuit, compatibility with microprocessor boards and other training sets, especially Arduino (https://store.arduino.cc / usa / arduino-uno-rev3).

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей предлагаемой полезной модели.The technical result is the expansion of the functionality of the proposed utility model.

Технический результат достигается тем, что заявляемый электронный конструктор содержит диэлектрическую пластину, дискретные радиоэлектронные элементы на диэлектрическом основании с нанесенным условно графическим обозначением, блок питания, соединительные проводники, при этом диэлектрическая пластина дополнительно содержит рабочее поле в виде магнитной пластины и блок питания, вмонтированные в нее; дискретные радиоэлектронные элементы дополнительно содержат печатную плату с одним или несколькими электронными компонентами, кроме того, на печатную плату установлены разъемы, соединенные с выводами электронного компонента, также на печатной плате имеется изображение, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, кроме того, на печатной плате имеются электропроводящие площадки или штырьки для подключения измерительных приборов к выводам электронного компонента; а диэлектрическое основание дискретного радиоэлектронного элемента дополнительно содержит магнит; блок питания, обеспечивающий несколько напряжений питания, в том числе биполярное питание, включает разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, содержит разъем для подключения сетевого адаптера, световой индикатор наличия питания, клеммную колодку для подключения различных источников питания, разъем USB; соединительные проводники выполнены в виде гибких проводов.The technical result is achieved by the fact that the inventive electronic designer contains a dielectric plate, discrete radio-electronic elements on a dielectric base with a conditionally graphic designation, a power supply, connecting conductors, while the dielectric plate further comprises a working field in the form of a magnetic plate and a power supply mounted therein ; discrete electronic components additionally contain a printed circuit board with one or more electronic components, in addition, connectors are connected to the terminals of the electronic component on the printed circuit board, there is also an image on the printed circuit board showing the connection of the terminals of the electronic component with the connectors, in addition, on the printed circuit board there are electrically conductive pads or pins for connecting measuring instruments to the terminals of the electronic component; and the dielectric base of the discrete electronic element further comprises a magnet; a power supply unit that provides several power voltages, including bipolar power, includes connectors for connecting the power supply with discrete electronic components, contains a connector for connecting a network adapter, a power indicator light, a terminal block for connecting various power sources, a USB connector; connecting conductors are made in the form of flexible wires.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид электронного конструктора. На фиг. 2 представлен общий вид дискретного радиоэлектронного элемента конструктора. На фиг. 3 показана нижняя часть дискретного радиоэлектронного элемента конструктора с магнитом. На фиг. 4 представлен общий вид блока питания электронного конструктора.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of an electronic designer. In FIG. 2 presents a General view of a discrete electronic element of the designer. In FIG. 3 shows the lower part of a discrete electronic component of a designer with a magnet. In FIG. 4 shows a General view of the power supply of the electronic designer.

Электронный конструктор (фиг. 1) включает: 1 - диэлектрическое основание, 2 - магнитное рабочее поле, 3 - блок питания электронного конструктора, 4 - дискретные радиоэлектронные элементы, 5 - соединительные проводники.The electronic designer (Fig. 1) includes: 1 - the dielectric base, 2 - the magnetic working field, 3 - the power supply of the electronic designer, 4 - discrete electronic components, 5 - connecting conductors.

Дискретный радиоэлектронный элемент 4 (фиг. 2) электронного конструктора, где 6 - печатная плата, 7 - электронный компонент, 8 - диэлектрическое основание, 9 - разъемы, установленные на печатную плату, 10 - условное графическое обозначение (изображение) электронного компонента, показывающее соединение выводов электронного компонента с разъемами, 11 - электропроводящие площадки или штырьки, расположенные на печатной плате для подключения измерительных приборов, в нижнюю часть дискретного радиоэлектронного элемента (фиг. 3) конструктора встроен магнит 12.Discrete electronic element 4 (Fig. 2) of an electronic designer, where 6 is a printed circuit board, 7 is an electronic component, 8 is a dielectric base, 9 are connectors mounted on a printed circuit board, 10 is a conditional graphic designation (image) of an electronic component showing the connection conclusions of the electronic component with connectors, 11 - conductive pads or pins located on the printed circuit board for connecting measuring devices, a built-in ma is built into the lower part of the discrete electronic component (Fig. 3) of the designer rot 12.

Блок питания 3 (фиг. 4) электронного конструктора, где 13 - клеммная колодка, 14 - разъем для подключения сетевого адаптера, 15 - световой индикатор наличия питания, 16 - разъемы для соединения блока питания с дискретными радиоэлектронными элементами, 17 - разъем USB.Power supply 3 (Fig. 4) of the electronic designer, where 13 is the terminal block, 14 is the connector for connecting the network adapter, 15 is the power indicator light, 16 are the connectors for connecting the power supply with discrete electronic components, 17 is the USB connector.

Электронный конструктор используется следующим образом. На рабочем поле 2 диэлектрической пластины 1 по заданной принципиальной схеме с использованием дискретных радиоэлектронных элементов (фиг. 1) собирается изучаемое электронное устройство или электронный узел. Дискретные радиоэлектронные элементы 4 (фиг. 2), в свою очередь, устанавливаются на рабочее поле 2 и фиксируются магнитом 12 (фиг. 3). Дискретные радиоэлектронные элементы соединяются соединительными проводниками 5. После чего на собранную электронную схему через разъемы 16 подается питание с блока питания 3. Питание на блок питания 3 (фиг. 4), может подаваться от сетевого адаптера, батарейного блока, гальванической батареи либо внешнего сетевого низковольтного блока питания. Также питание на блок питания может подаваться от устройств с USB разъемом через разъем 17. Для этого на блоке питания расположен разъем 14 для подключения сетевого адаптера или батарейного блока, а также клеммная колодка 13 для подключения гальванической батареи или внешнего сетевого низковольтного блока питания. После подачи питания может изучаться работа схемы с использованием измерительных приборов (вольтметр, миллиамперметр, осциллограф) или демонстрируется целевой эффект собранного электронного устройства или электронного узла (свечение светодиодов, управление серводвигателем и электрическим двигателем, звучание мелодии, срабатывание сигнализации и т.д.). С помощью электропроводящих площадок 11 может измеряться и контролироваться напряжение в различных точках собираемой схемы.The electronic constructor is used as follows. In the working field 2 of the dielectric plate 1 according to a predetermined circuit diagram using discrete radio-electronic elements (Fig. 1), the studied electronic device or electronic assembly is assembled. Discrete electronic elements 4 (Fig. 2), in turn, are installed on the working field 2 and are fixed by a magnet 12 (Fig. 3). Discrete radio-electronic elements are connected by connecting conductors 5. Then, the assembled electronic circuit via connectors 16 is supplied with power from the power supply 3. The power to the power supply 3 (Fig. 4) can be supplied from the mains adapter, battery pack, galvanic battery or external low-voltage network power supply unit. Also, power to the power supply can be supplied from devices with a USB connector through connector 17. For this, the power supply has a connector 14 for connecting a network adapter or battery pack, as well as a terminal block 13 for connecting a galvanic battery or an external network low-voltage power supply. After power is supplied, the operation of the circuit using measuring instruments (voltmeter, milliammeter, oscilloscope) can be studied or the target effect of the assembled electronic device or electronic unit (LED glow, servo motor and electric motor control, ringtone sounding, alarm triggering, etc.) can be demonstrated. Using electrically conductive pads 11 can be measured and controlled voltage at various points of the assembled circuit.

Благодаря расширению функциональности конструктор пригоден для использования при профессиональной разработке электроники, научных исследованиях, а также в школьных и студенческих проектах. Используемые в заявляемой полезной модели решения обеспечивают совместимость с микропроцессорными платами, прежде всего Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) и с другими обучающими наборами. Снижение барьеров при обучении, в том числе благодаря возможности конструировать схему с визуальным соответствием между конструируемой и принципиальной схемой.Due to the expansion of functionality, the designer is suitable for use in professional development of electronics, scientific research, as well as in school and student projects. The solutions used in the claimed utility model provide compatibility with microprocessor boards, primarily Arduino (https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3) and with other training sets. Reducing barriers in training, including due to the ability to design a circuit with a visual correspondence between the designed and the circuit diagram.

Claims

An electronic constructor comprising a dielectric plate, discrete radio-electronic elements on a dielectric base with a graphical designation, a power supply, connecting conductors, characterized in that the dielectric plate further comprises a working field in the form of a magnetic plate and a power supply mounted therein; discrete electronic components additionally contain a printed circuit board with one or more electronic components, in addition, connectors are connected to the terminals of the electronic component on the printed circuit board, there is also an image on the printed circuit board showing the connection of the terminals of the electronic component with the connectors, on the printed circuit board there are electrically conductive pads or pins for connecting measuring instruments to the terminals of the electronic component; and the dielectric base of the discrete electronic element further comprises a magnet; a power supply unit that provides several power voltages, including bipolar power, includes connectors for connecting the power supply with discrete electronic components, contains a connector for connecting a network adapter, a power indicator light, a terminal block for connecting various power sources, a USB connector; while the connecting conductors are made in the form of flexible wires.