Обзор Circuit Scribe: рисуем электронные схемы без проводов и макетных плат
У вас в детстве был конструктор? Уверен, что да. Возможно, это был брутальный железный, с отвертками и ключами, или изысканный деревянный — для сборки домиков. Возможно, вам повезло и достался набор LEGO, а если не очень — то LEGO Duplo. Автору этого текста родители подарили электронный конструктор «Знаток» — набор с большим количеством деталей для создания электрических схем и с советами Андрея Бахметьева («Очумелые ручки»).
Это сейчас никого не удивишь смартфонами и планшетами, а всего десять лет назад электронный конструктор казался технологическим чудом. Набор позволял собрать собственный радиоприёмник, охранную сигнализацию, вентилятор и вообще все, на что хватало детской фантазии и ресурсов. С последними как раз было туго: в комплекте с набором шло ограниченное число «проводов» — пластиковых деталей с металлической «начинкой», соединяющихся с помощью заклёпок.
Circuit Scribe — проект компании Electroninks, призванный решить эту проблему с помощью токопроводящих чернил. Стартап уже собрал необходимую сумму и начал продажу наборов по цене $45 до $195, в зависимости от комплектации.
Назначение
Авторы Circuit Scribe предлагают свой продукт в качестве образовательного инструмента для детей, преподавателей профильных учреждений, художников и всех тех, кто увлекается электротехникой. Особенности:
- Чернила с частицами серебра: не текут, не смазываются, без запаха и моментально высыхают;
- Обучение детей базовым навыкам STEM (science, technology, engineering, mathematics);
- Дешевые и доступные материалы: электрический контур можно построить с помощью листа бумаги, батарейки и диода;
- Гибкие цепи: нарисуйте контур на листе, вырежьте и внедряйте в любые разработки;
- Макетная плата не нужна: все элементы цепи можно расположить на обычном листе бумаги;
- Открытое аппаратное обеспечение: можно использовать Circuit Scribe с Arduino, MaKey MaKey и другими платформами.
С помощью набора можно создавать электрические цепи любой сложности, при это не ограничивая себя размерами макетной платы и не запутываясь в проводах. Все зависит от достаточного количества чернил в ручке и вашей фантазии.
What's in the box?
В богатый комплект поставки входят: ручка с серебряными чернилами, базовые модули, батарея 9V, пластиковый трафарет, учебный блокнот, резисторы, стальной лист и лист с клеющимися джамперами. Разберем каждый элемент подробнее.
Ручка с токопроводящими чернилами. Внешне — обычная шариковая ручка с колпачком, внутри которой залиты токопроводящие чернила с частицами серебра. Если пару недель ее не использовать, чернила могут «скатываться». Чтобы этого избежать, достаточно перед применением встряхнуть ручку.
Базовые модули. На обзор попался Maker Kit с 11 модулями, которые включают в себя два обычных светодиода, один RGB-диод, зуммер, выключатель, фотосенсор, потенциометр (реостат), блинкер, 2-пиновый транзистор, NPN транзистор и 9V адаптер. На данный момент существует 4 версии Circuit Scribe: Lite, Basic, Maker и Developer. В тех, что поменьше, отсутствуют некоторые из этих модулей, а в самой крупной есть даже маленький двигатель и контроллер MicroUSB.
С помощью пластикового трафарета можно размечать на бумаге будущее расположение модулей.
Учебный блокнот, он же скетчбук. Полезный мини-учебник, где знакомство с Circuit Scribe идет от простого к сложному, а сами уроки написаны легко и усваиваются непринужденно. В каждом разделе заранее нанесена разметка, пользователю остается только ознакомиться с текстом и тут же нарисовать учебную цепь. Половина страниц блокнота пустые: они нужны для дальнейшего рисования схем, однако никто не запрещает использовать другой блокнот, листы А4 или целый ватман.
Резисторы нужны для регулирования силы тока и напряжения в электрической сети. Как и везде, они маркируются цветными полосами. В учебном блокноте приведена таблица, позволяющая расшифровать порядок и цвета полос: первая — десятки Ом, вторая — единицы, третья — множитель.
Стальной лист подкладывается под бумажный, а сверху рисуется схема и располагаются модули. На их концах есть небольшие магниты, с помощью которых детали удерживаются на месте.
Джамперы — это маленькие кусочки бумаги с клейкой поверхностью. В комплекте идет 135 джамперов, но их можно сделать самостоятельно из обычной клейкой ленты (главное, чтобы на ней держались чернила). Эти кусочки бумаги необходимы, если электрическая схема становится больше и появляется угроза пересечения «проводов». Наклеили джампер — получили мостик, по которому можно пустить «провод», не перемыкая другие.
Приятнее всего удивляет дизайн Circuit Scribe. Сразу бросается в глаза внимание к деталям, внимание к пользователю. Учебный материал хоть и на английском языке, однако базовых знаний будет достаточно, чтобы не только перевести текст, но и быстро его усвоить. Надписи и пометки на модулях словно рисовал ребенок (не удивлюсь, если это так). В общем, набор выглядит не как серийный продукт, а как единичная ручная работа, в которую вложили душу и много времени.
Учиться играючи
Процесс работы с Circuit Scribe прост: кладем стальной лист, сверху бумажный, размечаем положение модулей, рисуем «провода» и ставим модули (последние три этапа можно делать в произвольном порядке).
Резонный вопрос: как только я сделал все упражнения в скетчбуке, что дальше? И тут на помощь приходит мощный инструмент, созданный Circuit Scribe при поддержке Autodesk.
После прохождения регистрации на сайте https://123d.circuits.io/ пользователю станет доступен конструктор собственных электрических схем. Он представляет из себя рабочую область, по размерам равную блокнотному листу, либо листу А4. На ней можно рисовать «электронные» линии и размечать место под модули. Затем можно перенести модули на лист и запустить демонстрацию работы цепи. Здесь можно включать и выключать диоды, регулировать частоту их мигания, двигать ползунок реостата и сразу наблюдать за изменением в работе системы.
Если не знаете, что нарисовать, в базе Circuit доступны сотни схем, созданных другими пользователями. Большая их часть, к сожалению, пока не работает, поэтому советую использовать примеры от официального аккаунта Electroninks. Чужие схемы можно дублировать в свой аккаунт, а затем распечатать. Полученное изображение будет представлять из себя контур цепи, который только остаётся закрасить электронными чернилами.
Вот, например, я взял простейшую схему от Electroninks. Она включает в себя батарею 9V, адаптер и RGB диод:
Сохранил в формате PDF:
Распечатал на домашнем принтере:
Подложил стальной лист и закрасил контур серебряными чернилами:
Расставил модули и замкнул цепь:
А теперь магия: вращаю RGB диод, и он переливается разными цветами:
Или вот схема с блинкером и двумя диодами:
Проверяем, печатаем, закрашиваем, расставляем модули и включаем:
Творить играючи
Примеры выше — капля в море по сравнению с потенциалом Circuit Scribe. Посмотрите, как один разработчик сделал контроллер:
И это не предел. Однако основное предназначение Circuit Scribe — обучение детей и освоение базовых навыков построения электрических схем. Специально для образовательных учреждений Electroninks подготовили комплект из 10 Circuit Scribe, а для тех, кто хочет купить дополнительные модули, существует магазин «запчастей».
Читайте в блоге Madrobots:
Для всех читателей Geektimes действует постоянная скидка 5% по промокоду MADGEEKS. Просто введите промокод при оформлении заказа.
Если вы хотите стать автором в нашем блоге, пришлите заявку на ib@madrobots.ru.
