Sta bi trebali da znamo

Kada se govori o oblastima kao što su Elektronika i Elektrotehnika mora se napomenuti da je širina primene ove dve oblasti jednostavno ogromna. Kada je primena nekih oblasti tako velika postavlja se pitanje kako pojedincima približiti makar mali delić uvida u same te oblasti i elementarne načine funkcionisanja, i sve to kroz primenu informaciono komunikacionih tehnologija u kojima su elektronika i elektrotehnika jedne od najprimenjenijih oblasti. U saradnji sa kolegama iz tima odlučili smo da je pravi način za to program Electronics Workbench. Program koga mogu koristiti svi, od početnika amatera do profesionalaca u struci. Program se koristi od neke proste primene za edukaciju o osnovnoj elektrici do primene za simuliranje svih parametara elektronskih kola u realnom vremenu.
U skladu sa svim navedenim činjenicama imao sam obavezu da predstavljanjem konkretnih primera elektronskih šema urađenih u programu i samim izlaganjem nekih drugih stvari vezanih za program bar malo približim oblasti, elektroniku i elektrotehniku.

Primer elektronske šeme Digitalnog Brojača

Nakon predstavljanja Astabilnog Multivibratora kao primera za jednostavnu elektronsku šemu kreiranu u Electronics Workbench-u, data je elektronska šema Digitalnog Brojača koja predstavlja dosta kompleksniji uređaj iz oblasti digitalne elektronike. Digitalni brojač je uređaj koji se sastoji od nekoliko integrisanih kola i nekoliko takozvanih HEX displeja. Uređaj služi kao brojač odnosno vrši odbrojavanje do unapred definisane vrednosti koja se zadaje pomoću nekoliko prekidača koji se nalaze na levoj strani slike digitalnog brojača.

Gornji par displeja prikazuje vrednost do koje brojač vrši odbrojavanje. Nivo do koga je brojač stigao sa odbrojavanjem se posmatra na donjem paru displeja. Brojanje se završava kada brojač dostigne zadatu vrednost. Displeji kao i LED diode kod Astabilnog multivibratora predstavljaju virtuelne elementa koji imaju ulogu simulacije realnih elemenata.

Postavljanje elemenata u 3d okruženju Electronics Workbench-a

Kada planiramo izradu određene elektronske šeme a nakon što smo istu kreirali u programu Electronics Workbench, veoma je bitno isplanirati kako povezati prave elemente na pločici za lemljenje. Ovaj raspored elektronskih komponenti u prostoru je veoma bitan zbog upotrebe što manjeg broja provodnika potrebnih za povezivanje odnosno što preglednije i jednostavnije konstrukcije uređaja. Ukoliko se dogodi greška u povezivanju lakše ćemo je otkloniti ako se pridžavamo ovih jednostavnih pravila. Da bi nam povezivanje elemenata bilo olakšano, kao i njihova orijentacija u prostoru, koristi se opcija Tools-Show Breadboard kada dobijamo radno okruženje kao na narednoj slici:

Elementi trodimenzionalnog radnog okruženja su sledeći:

1.Površina na kojoj se vrši povezivanje elemenata elektronske šeme. To je vrsta virtuelne eksperimentalne pločice koja u sebi sadrži metalne kontakte koji su šablonski međusobno povezani i koji omogućavaju povezivanje elemenata. Površina ove pločice kao i raspored kontakata se mogu podešavati.

2.Okvir u kome se nalaze elementi iz prethodno kreirane elektronske šeme i koji se jednostavno drag and drop funkciom postavljaju na pločicu za povezivanje.

3.Okvir u kome se nalaze informacije o trenutno selektovanom elementu. Na ovom primeru je to oznaka elementa R2, zatim vrednost otpora elementa(otpornik R2) i određena interna oznaka.

Sam rad u ovom okruženju je prilično jednostavan i svodi se na odabir elementa zatim njegovo postavljanje i na kraju povezivanje elemenata. Elementi se proizvoljno mogu postavljati a pločica se može zumirati, rotirati i pomerati. Svaka veza između dva elementa ukoliko odgovara vezi sa elektronske šeme, postaje zelene boje na šemi a ukoliko dođe do greške u povezivanju ostaje crvene boje tako da se greške u povezivanju lako uočavaju i otklanjaju. Postoji i drugi način za proveru grešaka u povezivanju preko opcije Tools-DRC and Connectivity Check.

Na sledećoj slici prikazan je primer postavljenih elemenata za elektronsku šemu Astabilnog multivibratora:

Primer elektronske šeme Astabilnog Multivibratora

Poštovane kolege, nakon objavljivanja nekih osnovnih podataka o samom programu Electronic Worckbench od strane kolega mojih saradnika ovde možete pogledati kako izgleda jedna jednostavna šema astabilnog multivibratora koji nije ništa drugo do uređaj koji naizmenično pali i gasi dve led diode. Prilikom paljenja jedne druga se gasi i obratno. Intenzitet paljenja i gašenja ovih dioda zavisi od vrednosti C i R elemenata u šemi.

Kao što se vidi sa slike, diode D1 i D2 su takozvani virtuelni elementi koji su nalik pravim elektronskim komponentama i koji u zavisnosti od svoje funkcije mogu imati različitu animaciju kako bi što realnije prikazali šta se ustvari događa kao krajnji rezultat određene simulacije.

Na ovom blogu cu u saradnji sa svojim kolegama  pokusati da vam priblizim na koji nacin se IKT primenjuje u obrazovanju u navedenim oblastima. Jedan od programa koji se koristi za edukaciju iz oblasti elektronike i elektronike se moze pogledati na http://www.electronicworkbench.com/.