Чарльз Платт - Электроника для начинающих (2-е издание)

Почему в США не перешли на метрическую систему, раз она намного более рациональна? Ее рациональность можно оспорить. Когда метрическая система была официально введена в 1875 году, метр определялся как одна десятимиллионная часть расстояния между северным полюсом и экватором, вдоль линии, проходящей через Париж. Почему Париж? Потому что идею предложили французы. С тех пор в серии попыток достичь большей точности при научных исследованиях определение метра пересматривалось три раза.

Что касается практичности десятичной системы, то перенос десятичной запятой определенно проще, чем выполнение вычислений с 1/64 долями дюйма, но единственная причина, по которой мы считаем десятками, — это возможность использовать пальцы рук для счета. Двенадцатеричная система была бы еще удобнее, поскольку числа делились бы нацело на 2 и 3.

Но все это относится к разряду гипотез. А реальность такова, что мы имеем дело с противоречивыми измерениями длины, и поэтому я предлагаю четыре диаграммы, которые помогут вам переводить единицы из одной системы в другую. Используя их, вы увидите, что для высверливания отверстия под светодиод диаметром 5 мм подойдет сверло диаметром 3/16 дюйма. (На самом деле, в результате получится более плотная подгонка по сравнению с отверстием, которое сделано при помощи сверла диаметром 5 мм.)

Пересчет между 1/64 и 1/100 долями дюйма поможет выполнить диаграмма, приведенная на рис. 3.71. Столбцы слева направо разделены на доли, кратные 8, 16, 32 и 64. На шкале справа указаны сотые доли дюйма. Как правило, если значение может быть точно выражено в более крупных единицах, мы используем этот вариант. Таким образом, вместо 8/64 дюйма можно выбрать вариант 1/8 дюйма. Это вызывает некоторую трудность, когда вы пытаетесь в уме прикинуть, какое из значений больше, например, больше ли 11/32 дюйма, чем 5/8? Здесь как раз и поможет предлагаемая диаграмма.

Поскольку в технических описаниях единицы измерений часто выражаются с помощью десятичных долей дюйма, вторая диаграмма (рис. 3.72) переводит значения между десятичными и 64-кратными долями дюйма. Если вам встретится такое значение, как 0,375 дюйма, то по диаграмме нетрудно определить, что оно равно 3/8 дюйма.

Во многих технических паспортах единицы указаны и в миллиметрах, и в дюймах, но в некоторых документах сейчас используют только миллиметры. Если вы пользуетесь дюймами и хотите узнать, поместится ли компонент в отверстие диаметром 1 /10 дюйма в макетной или перфорированной плате, то полезно помнить, что 1/10 часть дюйма равна 2,54 мм. Если компонент маленький, то расстояние между штырьковыми выводами в 2,5 мм приемлемо. Но когда расстояние между контактами составляет 25 мм и более, они могут не подойти к отверстиям, расстояние между которыми 25,4 мм (т. е. составляет дюйм или больше).

С помощью диаграммы на рис. 3.73 легко перевести миллиметры в сотые и 64-кратные доли дюйма. На рис. 3.74 приведена увеличенная версия предыдущей диаграммы, показывающая десятые доли миллиметра и тысячные доли дюйма.

За последние сорок лет в принятии метрической системы в США удалось добиться некоторого прогресса, однако должно пройти еще не одно десятилетие, чтобы переход завершился полностью. В то же время все, кто использует детали или инструменты, выпущенные или проданные в США, должны быть знакомыми с обеими системами. Другого пути нет.

Теперь пришло время для эксперимента, который позволит применить полученные вами знания для создания простого, но работоспособного продукта для бытового применения. Возможно, лично вам не нужна охранная сигнализация, однако ее разработка и сборка станет отличным введением в процесс создания схем для выполнения реальных практических задач.

Должен сразу предупредить, что создание схемы с нуля, как правило, приводит к непредвиденным проблемам и ошибкам. Было бы чересчур самонадеянно рассчитывать иначе. Поэтому в последовательности описанных далее шагов вы обнаружите как минимум одну заминку и переделку — пока наконец не получим надежную работающую систему.

• Батарея на 9 В и разъем или сетевой адаптер на 9 В (на ваш выбор)

• Макетная плата, монтажный провод, кусачки, инструмент для зачистки проводов, мультиметр

• Стандартный светодиод (1 шт.)

• Транзистор серии 2N2222 (1 шт.)

• Двухполюсное реле на два направления с напряжением срабатывания 9 В (1 шт.)

• Диод серии 1N4001 (1 шт.)

• Резисторы: 470 Ом (1 шт), 1 кОм (1 шт.), 10 кОм (1 шт.)

Этот эксперимент довольно сложный и требует планирования. Но прежде чем я выработаю план, мне нужно знать, чего я хочу. Это приведет к написанию так называемого «технического задания». Попутно я также попытаюсь представить, как реализовать каждое требование с помощью компонентов, которые упоминались в предыдущих экспериментах.

Итак, что необходимо для охранной сигнализации?

1. Система обнаружения. Устройство должно определять проникновение кого-либо в помещение. Было бы здорово создать замысловатую систему с лазерными лучами и ультразвуком, но пока это слишком сложно. Поскольку это наша первая разработка, выберем широко распространенные магнитные датчики для окон и дверей (герконы).

2. Звуковое оповещение. Сигнализация должна издавать громкий, привлекающий внимание звуковой сигнал.

3. Устойчивость к взлому. Никто не должен иметь возможность отключить сигнализацию, перерезав провода. Иначе говоря, взлом должен приводить к срабатыванию сигнализации.

4. Последовательно соединенные датчики. Чтобы сделать систему устойчивой к взлому, можно соединить последовательно несколько нормально замкнутых переключателей и пропустить через них небольшой ток. Если любой из переключателей разомкнется, или если повредится провод, это прервет цепь, и устройство начнет подавать сигнал. Я думаю, что большинство проводных сигнальных систем создано по этому принципу.