Extra informatie bij deze pagina: Link

Op deze pagina vind je extra elektronica componenten om nieuwe, leuke dingen te bouwen. Zo ontdek je meteen wat je met deze extra onderdelen kunt doen. Gebruik hiervoor het breadboard, en om deze oefeningen met de soldeerbout te doen kijk je op: https://junioriot.nl/electronica-transistors/

Voordat je hieraan begint heb je eerst de start oefeningen gedaan van het circuit op het breadboard: https://junioriot.nl/circuit-ontwerp/

Verzamel deze materialen:

• • Breadboard, voeding, gekleurde leds.
  • Kleine weerstanden van 220 Ohm (kleurstreepjes rood-rood-bruin-goud).
  • Grote weerstanden van 10k Ohm (deze zijn bij de Junior IOT workshops wat dikker).
  • Transistors BC547C.
  • Lichtgevoelige weerstand LDR.
  • Condensators van 100 µF.

De tip van meester Andries: Bij deze oefeningen is het belangrijk dat de plus en de min goed zitten. Let op deze tips:

• • De plus van de voeding zet je altijd op de rode aansluitbaan. De rode streep op het breadboard is dan plus, en de blauwe is min.
  • Het langste pootje van de gewone led gaat nu altijd op de plus.
  • De condensator heeft een witte streep met een ‘min’ symbool, dit sluit je altijd aan op de min van de batterij of van je voeding. Kijk goed naar de foto.
  • Bij de transistor is het belangrijk dat de pootjes goed worden gebruikt. Het zwarte deel heeft een platte kant waar de letters op staan. Kijk goed naar de foto om de transistor goed aan te sluiten.

 

Een circuit op het breadboard

• Bouw je eerste circuit op het breadboard.
• Maak de verbindingen en zorg dat het ledje gaat branden.

Weerstand veranderen om het licht te dimmen

Achtergrond over de weerstand en de leds: Link

Als je een sterkere weerstand gebruikt, dan merk je dat de led minder fel zal branden. Zo ontdek je dat je de hoeveelheid stroom door een led kunt regelen door een weerstand toe te voegen.

• Kijk eens of je de weerstand kunt vervangen door een grotere weerstand.

De dikkere weerstand bij Junior IOT is 10 kOhm. Bij de Junior IOT materialen zit ook een draaiweerstand ofwel potmeter, hiervan gebruik je het middelste pootje en een zijpootje.

Een weerstand is bijvoorbeeld ook heel handig als je een rode led tegelijk met een blauwe led wilt laten branden.

Een led met een drukknop en een weerstand

In dit voorbeeld staat de drukknop in serie met het ledje. Om een stroomkring te vormen loopt de stroom door de led én door de drukknop. De drukknop en de led staan in serie.

• • Wanneer de drukknop niet is ingedrukt, dan kan er geen stroom doorheen lopen. Er loopt dan geen stroom door de led. De led geeft dan geen licht.
  • Zodra de drukknop wordt ingedrukt, is er wel een verbinding. De stroom kan door de drukknop en de led. De led gaat branden.

Je mag in dit circuit de volgorde van de componenten omdraaien, het circuit blijft dan gewoon werken.

• Zoek de drukknop met twee pootjes.
• Monteer de drukknop in het breadboard.
• Sluit de draden aan.

Werkt je circuit?

Met een weerstand kan je op de juiste plek de stroom wat tegenhouden. In dit voorbeeld gebruik je een kleine weerstand (van 220 Ohm) bij de led om ervoor te zorgen dat er minder elektrische stroom naar de led gaat, omdat de led anders stuk zou gaan.

De LDR is een lichtgevoelige weerstand

Hoe zorg je dat een led minder fel gaat branden in het donker?

Als je geluk hebt, dan kan je ook een LDR weerstand vinden. Deze zijn gevoelig voor licht, en laten meer stroom door als er meer licht op schijnt. LDR is in het Engels: Light Dependent Resistor.

 

Ook deze weerstand kun je samen gebruiken met een led. Als er meer licht op komt, dan wordt de weerstand minder en dan kan er meer stroom doorheen. Dus hoe meer licht, hoe feller de rode led gaat branden. En omgekeerd dus ook: bij minder licht krijg je minder stroom en zal de led minder fel branden.

De condensator bewaart stroom voor een korte flits

Hoe maak je een korte lichtflits? Simpel! Met een condensator en twee drukknopjes.

De batterij of je voeding mag je zien als een tuinslang waar maar water uit kan blijven stromen. Wanneer je een led aansluit op je voeding zal deze blijven branden totdat je de stekker van je voeding los maakt.

Een condensator kan je dan zien als een klein emmertje, waar een klein beetje elektriciteit in past. Je kunt dit emmertje vullen met je voeding of tuinslang en het dan later gebruiken. Als je daarna een led aansluit op een volle condensator dan geeft deze genoeg stroom om de led even te laten branden. Daarna is het emmertje weer leeg.

Je kunt een flitslicht bouwen met een condensator (van 100 µF of groter) en twee drukknoppen. Als je alleen op de drukknop aan de kant van de voeding drukt, dan loopt er een stroom om de condensator te vullen. Als je daarna alleen op de tweede drukknop drukt dan loopt de elektriciteit uit de condensator door de led. De condensator heeft genoeg stroom voor een korte lichtflits.

Let op! Deze soort condensator heeft aan één kant een witte streep, dat is de ‘–’. Deze moet aan de ‘–’ van de voeding zitten, anders gaat hij stuk.

 

Een uitleg over transistors

Er bestaan heel veel verschillende transistors, die allemaal net even anders werken. Bij deze workshop van Junior IOT gebruik je alleen het type BC547C. Je kunt deze herkennen aan de letters op het zwarte stukje.

Je hebt inmiddels al een werkje gemaakt waarbij je het licht aan kunt doen door op een knopje te drukken of door ze aan of uit te schakelen met een schakelaar.

Bij dit voorbeeld werken we met een transistor. Dit zwarte dingetje heeft drie pootjes. In plaats van op een knopje te drukken gebruik je één van de drie pootjes om de stroom aan of uit te zetten. Op deze manier is de transistor een regelbare weerstand. Je kunt het vergelijken met een waterkraan die je met een elektrische stroom open of dicht kunt doen.

Hoe werkt dit dan precies? Een transistor heeft drie pootjes. Wanneer je tussen pootjes 1 en 2 een stroompje laat lopen, dan kan er van pootje 3 naar pootje 1 een véél grotere stroom lopen. Die stroom kan wel 500 keer groter zijn! Zo gebruik je de transistor als een soort schakelaar.

Aan/uit met transistor BC547C

Bij dit voorbeeld neem je een transistor van het type BC547. Je kunt hier tot 100 mA doorheen laten lopen, dat is ruim genoeg voor één of meer leds, of zelfs een kleine motor.

(Je mag in dit schema de condensator weglaten.)

Het circuit van de foto hieronder is gemaakt met de BC547C transistor, en de platte kant van de transistor zit dan naar je toe. Let op! Een transistor werkt net als een led maar één kant op. De plus, ofwel het C pootje, moet dus aan de juiste kant zitten!

• Bouw het circuit van de foto

Werkt het, kan je de led aan en uit schakelen?

Aanraakgevoelige schakelaar

Probeer dit maar eens:

• Pak een transistor (van het type BC547).
• Bouw het circuit van de foto.
• Druk je vinger tegen de plus en tegen het middelste pootje van de transistor, dus in de foto tegen het einde van het gele en het groene draadje.

Hierdoor kan er een klein stroompje via je vinger door de transistor lopen. En door dat kleine stroompje kan er nu een grotere stroom door de led gaan lopen. De led geeft nu licht. Werkt het?

Bij een droge vinger zal er maar weinig mini-stroom gaan lopen. Je kunt je vinger dan nat maken om toch de led aan te zetten.

Let op: Als je het circuit van deze foto maakt met de BC547C transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. 

 

Automatische licht schakelaar in het donker

Hoe kan je het licht automatisch aan laten gaan wanneer het donker wordt?

In de voorgaande voorbeelden zie je hoe je een vinger als weerstand gebruikt om een licht aan te laten gaan. En je ziet ook hoe de weerstand van een LDR verandert als het donker wordt. Dit kan je combineren: als het donker wordt, gaat je licht aan!

Het circuit wat je daarvoor bouwt lijkt heel erg op de aanraak schakelaar die hierboven staat. In plaats van een vinger te gebruiken, gebruik je nu twee weerstanden. De ene weerstand is een echte weerstand (de extra grote weerstand van 10k Ohm) en de andere weerstand is een LDR. De gewone weerstand en de LDR weerstand kan je ook omdraaien, op de ene manier gaat het ledje aan in de zon, en op de andere manier juist uit.

Als je het circuit bouwt zoals op de foto, zal de gewone weerstand proberen het ledje te laten branden, en de lichtgevoelige weerstand, een LDR, probeert het ledje juist uit te doen. In de foto’s zie je dat je de LDR en de gewone weerstand makkelijk kunt verwisselen.

• Verander jouw circuit volgens de foto.
• Onderzoek bij welke keuze het licht feller gaat branden als het donker wordt.

Let op: Als je het circuit van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. 

Hoe kleiner de elektrische weerstand, hoe meer stroom er kan lopen. En bij veel licht is de elektrische weerstand van deze LDR kleiner dan die van de gewone weerstand. Bij veel licht wint de LDR het van de gewone weerstand omdat er meer stroom doorheen zal gaan. De kraan blijft dicht en de led blijft uit.

In het donker zal de gewone weerstand het winnen, en gaat de led aan!

Let er ook weer op dat de plus aan de juiste kant zit.

Een inschakelvertraging met transistor en condensator

Met een een transistor (BC547), een condensator (100 µF) en een grote weerstand (10 kOhm) maak je een knop maken die even wacht voordat het licht aan gaat. We noemen dit een inschakel vertraging, waarbij de led langzaam aan gaat.

De weerstand probeert de kraan open te zetten om de led te laten branden, en tegelijk probeert deze de condensator (het emmertje) vol te laten lopen.

Als de condensator nog leeg is, dan zal er meer stroom worden gebruikt voor het vullen van deze condensator, en dan is er minder over voor de transistor. De led brand dan nog niet zo fel.

Als de condensator dan wat voller wordt, dan is er steeds meer stroom over voor de transistor, zodat deze de led steeds feller kan laten branden.

En met de drukknop gooi je de condensator (het emmertje) in één keer weer leeg.

• Bouw het circuit volgens de foto.
• Controleer of het werkt zoals jij het verwacht.

Let op: sluit de condensator goed aan. De witte streep, de ‘–’ moet aan de ‘–’ van de voeding zitten, anders gaat hij stuk.

Let op: Als je het circuit van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe.

 

 

Knipperlicht met condensators en transistors

Hoe maak je een automatisch knipperlicht?

In dit voorbeeld combineer je eigenlijk twee inschakelvertragingen. Hier worden de condensators niet leeggemaakt met een drukknopje, maar met de transistor van de andere kant. Terwijl aan één kant de condensator volloopt, loopt hij aan de andere kant leeg. En dat steeds om de beurt. Zo krijg je een knipperlicht!

• Bouw het circuit volgens de foto.
• Controleer met de detail foto’s die daarna staan of je alle details netjes hebt aangesloten.

Werkt je circuit?

Let op: Als je het circuit van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor van je af.   

 

Knipperlicht met twee transistors (BC547), twee condensators (220 µF) en twee grote weerstanden (10 kOhm). Soms heeft het knipperlicht geen zin om te starten, je kunt het even helpen door met je vingers op het grote zwarte component op de voeding te drukken.

Let op:

• • Beide transistors zitten met de platte kant naar boven.
  • Let goed op waar de witte streep, de ‘–’, van de condensator aan vast zit.

Nog meer extra uitdagingen: Link