Elektronik und Computer
Elektronische Geräte sind aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Aber auch wenn man viele Geräte fertig kaufen kann, lohnt es sich doch, selbst mit Transistoren und Computerchips zu basteln und zu programmieren.
Mit Transistoren und Lötkolben
Denn erstens macht Selbstbau Spaß, zweitens verstehst du so viel mehr davon, was in den Geräten eigentlich geschieht, was ihre Vorzüge, aber auch Nachteile oder Probleme sind.
Außerdem können manche dieser selbstgebauten Geräte nützliche Aufgaben erfüllen, etwa Haus-Überwachung und Einbruchsschutz, Wetterstation, Bewässerungssystem für Zimmerpflanzen, Webserver oder privater Datenspeicher für Texte, Bilder, Filme oder Musik. Oder du nutzt sie einfach zum Spielen oder als Gags.
Zum Einstieg in die Elektronik gibt es viele Möglichkeiten. Wer nicht gerne löten will oder kann, könnte sich etwa einen der Elektronik-Experimentierkästen der Firma kosmos beschaffen (kosmos.de).
Ähnliche Baukästen und Lernpakete bieten auch andere Firmen an, etwa Franzis (franzis.de). Es gibt sie in diversen Ausführungen, aber alle kommen ohne Löten aus.
Professioneller allerdings ist es, wenn man seine Geräte zusammenlötet.
Hier einige YouTube-Anleitungen für richtiges Löten:
Löten lernen, Grundlagen und Anleitung für Anfänger, von Alexander Metzger
Löten Tutorial, von „Gasolin 1“
Grundlagen Löten Teil 1, von „kondensatorschaden“
Grundlagen Löten Teil 2, von „kondensatorschaden“
Grundlagen Löten Teil 3, von „kondensatorschaden“
Wer macht sie nicht? Typische Lötfehler, von „eHaJo“
Neben einer guten Lötstation plus Lötzinn braucht man einiges Werkzeug. Es gibt sie in relativ kleinen Ausführungen speziell für Elektronik, während Elektriker meist größere Modelle bevorzugen.
Hier ein Link zu einer Kaufberatung Lötkolben und Zubehör:
Lötequipment-Ratgeber Teil 1/2 Lötkolben – Lötstation Vergleich, von „Volllast“
Löten Lernen: Meine 6 Tipps für Einsteiger, von „Elektrotechnik einfach erklärt“
Löten einer Lochrasterplatte/555PWM Motorsteuerung, von „Berred“
Zur Grundausstattung sollte ein Seitenschneider zum Abschneiden von Drähten zählen, eine Entlötpumpe zum Absaugen überschüssigen Lötzinns, einige Mini-Schraubendreher unterschiedlicher Art, eine stabile Pinzette oder eine kleine Spitzzange zum Anfassen und Bewegen kleiner Teile, Seitenschneider, ein kleines Messer zum Abisolieren von Drähten und ein preisgünstiges Multimeter, um Spannungen, Widerstände und Stromstärken zu messen.
Weil manchmal selbst beide Hände nicht reichen, um zwei Drähte plus den Lötkolben und das Lötzinn zu halten, ist auch eine „helfende Hand“ nützlich: ein kleiner Ständer mit mehreren verstellbaren Krokodilklemmen und meist auch einer Lupe.
Später werden dann nach und nach weitere Teile dazu kommen, nicht zuletzt Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Dioden, Chips und viele andere.
Zu Beginn lohnt es sich, einige fertige Lern-Bausätze anzuschaffen, die mit löten arbeiten. Man findet Lieferanten dafür bei Google unter „Bausätze, Löten“. Da gibt es einfache Schaltungen mit Leuchtdioden, Uhren, kleine Radios, Geräuscherzeuger, Netzteile, einfache Mess- oder Anzeigegeräte und Roboter-Teile. Die Bauteile werden auf kleinen Kunststoffplatten befestigt, die als Verbindungsdrähte aufgedruckte Leiterbahnen aus Kupfer tragen. Man nennt sie Platinen.
Bauteile-Beschaffung
Die nötigen Bauteile kann man meist nicht vor Ort bekommen, es gibt aber eine Reihe von Versandhändlern, deren Kataloge man durchstöbern kann. Sie bieten neben eigentlichen Elektronik-Teilen auch zum Beispiel fertige Geräte an, spezielles Werkzeug, Lötkolben, Messgeräte, Bausätze, Gehäuse und vieles weitere Zubehör.
Am bekanntesten sind:
Conrad Elektronik (www.conrad.de)
ELV (www.elv.com/de)
Reichelt (www.reichelt.de )
Bürklin (www.buerklin.com)
Voelkner (www.voelkner.de)
Pollin (www.pollin.de )
Was ist eine Leiterplatte? von „Lesics Deutsch“
Platinen bestücken für Anfänger, von „Teslaundmehr“
Elektronik – Teil 11 – Vom Schaltplan zur Platine, von „Spur N Nerd“
Vielseitige Kleincomputer
Ans Innere des großen Schreibtisch-Computers, des portablen Rechners oder gar des Smartphones sollte man sich ohne sehr gründliche Kenntnisse nicht heranwagen. Aber es gibt preisgünstige (zweistelliger Euro-Betrag) und dennoch außerordentlich leistungsfähige Kleincomputer wie etwa den Raspberry Pi, den Raspberry Pi pico (kostet unter 10 Euro!) oder den Arduino. Mit denen kannst du eine Fülle spannender Geräte basteln oder komplexe Aufgaben lösen. Nebenher lernst du dann auch das Programmieren.
Die Fülle an Möglichkeiten, die diese Kleincomputer bieten, ist inzwischen nahezu unüberschaubar. Zudem werden sie ständig weiterentwickelt. Unter den Google-Stichworten „Raspberry“, „Raspberry Pi pico“ oder „Arduino“ findest du reichlich Material, auch spezielle Projekte „für Anfänger“.
Zu den Rechnern gibt es außer YouTube-Videos auch diverse Bücher mit Bauanleitungen und Projektideen und sogar spezielle Zeitschriften.
Wir haben Dir hier einige Links zu guten einführenden YouTube-Videos eingestellt.
Arduino Tutorial für Einsteiger: Eigene Beispielschaltung, von „Elektrotechnik einfach erklärt“
Arduino Programmieren für Anfänger 01, von „StartHardware“
Arduino Tutorial: Kapitel 1.2 – Der elektrische Widerstand, von „IMDFHTrier“
Arduino Tutorial: Kapitel 1.1 – Das Ohmsche Gesetz, von „IMDFHTrier“
Arduino Tutorial: Kapitel 1.3 – Das Laborsteckbrett
Arduino Uhr Teil 1/2, von „Daniel D“
Raspberry Pi 4 Einstieg: Was braucht man, um mit dem Raspberry Pi 4 loszulegen? von „U-Labs“
Raspberry Pi – was ist der Raspberry Pi? von „TalkingCode“
Raspberry Pi 4 – Ersteinrichtung für Einsteiger, von „haus-automatisierung.com“
Bastelplatz eines fortgeschrittenen Funkamateurs mit diversen Funk-, Mess- und Stromversorgungsgeräten, Bastelkram und Lötstation.
Bausatz für ein kleines Kurzwellen-Röhrenradio (Franzis.de). Alle nötigen Bauteile samt Anleitung sind darin enthalten, außer Batterien und Löteinrichtung.
Widerstände regeln in Schaltungen den Stromfluss. Daher sollte man eine Sammlung der wichtigsten Widerstandswerte in der Bastelbude haben.
Auch Kondensatoren unterschiedlicher Art findet man in fast jeder Schaltung. Hier ist eine Sammlung von Elektrolytkondensatoren.
Leuchtdioden (LEDs) dienen zum Beispiel zur Anzeige, etwa ob das Gerät eingeschaltet ist. Es gibt sie in diversen Farben und Größen.
Transistoren unterschiedlicher Art und Leistungsfähigkeit. Je nach Anwendung muss man die richtige Type wählen.
Auf solchen Experimentalplatinen kann man Schaltungen zur Probe oder auch dauerhaft aufbauen. Die Bauteile werden mit ihren Drahtbeinchen durch die Löcher gesteckt, verlötet und elektrisch verbunden.
Welche elektrische Spannung liegt an, welche Stromstärke fließt, wie groß ist ein bestimmter Widerstand, ist ein Transistor noch heil. Solche Fragen kann man mit Multimetern beantworten – hier zwei preisgünstige Modelle.
Kabel mit sogenannten Bananensteckern dienen zum Anschließen von Geräten etwa an Messinstrumente oder Netzteile.
Manchmal möchte man diverse Widerstandswerte in einer Schaltung ausprobieren, bevor man das passende Bauteil einlötet. Das geht mit solch einem verstellbaren Widerstandsgeber.
Dieses selbst gebaute Netzteil zeigt Spannung und Stromstärke an. Die Spannung ist regelbar, oder man legt sie per Knopfdruck auf 13 Volt für Geräte fest. Mit dem linken Drehknopf kann man die Stromstärke begrenzen, um Bauteile nicht zu gefährden.
Blick ins Netzteil. Weil der Regeltransistor (oben) nicht zu warm werden darf, sitzt er auf einem schwarzen Kühlkörper zur Wärmeabfuhr.
Solch eine „dritte Hand“ hilft etwa beim Löten. Dazu klemmt man Drähte oder Platine mit den Krokoklemmen fest und hat so die Hände frei für Lötkolben und Lötzinn.