Mus supa įvairiausi elektroniniai įrenginiai, prietaisai, kurie apdoroja, valdo ir perduoda labai daug informacijos. Visų jų pagrindas elektrinės grandinės. Elektrinėse grandinėse visa informacija (komandos, skaičiai, garsai, vaizdai) perduodama elektriniais signalais – elektrinės įtampos (U) pokyčiais, impulsais.

Pagal elektrinio signalo apdorojimo pobūdį grandinės yra skirstomos į analogines, skaitmenines. Analoginis signalas, skirtingu laiko momentu, tarp aukštosios ir žemosios įtampos lygmenų turi be galo daug reikšmių. Skaitmeninis signalas turi tik dvi reikšmes, kurias atitinka du elektrinės įtampos lygmenys – aukštasis ir žemasis (žr. 1 pav.).

Geriausias būdas išsiaiškinti kaip veikia įvairūs elektroniniai prietaisai, jų grandinės, nustatyti ir suvokti jas sudarančių elementų veikimo, tarpusavio sąveikos dėsningumus – jas surinkti ant maketo plokštės (žr. 2 pav.). Toks aiškinimosi būdas vadinamas elektrinių grandinių prototipavimu ar tiesiog – maketavimu ar modeliavimu.

Surenkant grandinę ant maketo plokštės, nereikia lituoti elementų, dalių kontaktai, jungiamieji laidai tiesiog įstatomi į specialius kontaktinius lizdus (žr. Kaip sudaryta maketo plokštė). Modeliuodami elektrinę grandinę, galime eksperimentuoti su įvairiais jos elementais, funkciniais parametrais, savybėmis.

Elektrinės grandinės sudarytos iš įvairių puslaidininkinių elementų (diodų, tranzistorių) bei integrinių grandynų (mikroschemų). Jų pagrindas puslaidininkinės medžiagos, tokios kaip silicis, germanis, kurių elektrinis laidumas kinta kintant temperatūrai bei priemaišų kiekiui. Todėl puslaidininkiniai elementai naudojami signalų kūrimui ir apdorojimui, nes gali reguliuoti srovę, ją padidindami, praleisdami ar nepraleisdami. Pasyviniai grandinių elementai - rezistoriai, kondensatoriai, induktyvumai, transformatoriai ir kt.

Tam tikros varžos prietaisas, naudojamas srovės apribojimui pagal Omo dėsnį I=U/R, kur I – srovės stipris, U – įtampa ir R – elektrinė varža. Elektrinės varžos matavimo vienetas – omas (Ω). Vartojami ir didesni varžos vienetai - kiloomas (kΩ), megaomas (MΩ) ir kt. 1 kΩ = 1000 Ω, 1 MΩ = 1000 000 Ω. Rezistoriaus varžos dydis nurodomas ant korpuso spalviniu kodu (žiūrėti žemiau). Jungiant: Neturi prijungimo ypatybių.

Keičiamos varžos prietaisas, turintis tris išvadus (du fiksuotus ir tarp jų slankiojantį perkeliamą). Perkeliant slankiojantį kontaktą, keičiasi varžų santykis tarp vidurinės ir kraštinių kojelių. Jungiant: Būtina atsižvelgti, kad potenciometro vidurinė kojelė yra sujungta su slankiojančiu kontaktu.

Puslaidininkis prietaisas. Dažniausiai pritaikoma jų savybė praleisti elektros srovę tik viena kryptimi. Turi dvi kojeles – anodą (+) ir katodą (-). Jungiant: Būtina atsižvelgti į diodo išvadų kojeles. Turi būti prijungtas taip, kad elektros srovė tekėtų iš anodo į katodą. Katodas yra pažymėtas ant diodo korpuso juodu ar pilku žiedeliu.

Puslaidininkis prietaisas, spinduliuojantis šviesą, kai per jį teka silpna elektros srovė. Turi dvi kojeles – anodą (+) ir katodą (-). Jungiant: Būtina atsižvelgti į šviesos diodo išvadų kojeles. Turi būti prijungtas taip, kad elektros srovė tekėtų iš anodo į katodą. Katodas yra trumpesnis išvadas, taip pat – išvadas esantis šiek tiek plokštesnėje diodo pusėje.

Puslaidininkinis prietaisas paprastai naudojamas elektriniams signalams sustiprinti ar nukreipti. Tranzistorius turi tris kojeles: emiterį (E), bazę (B) ir kolektorių (K). Tranzistoriai būna dviejų tipų: NPN (elektros srovė teka iš kolektoriaus į emiterį) ir PNP (elektros srovė teka iš emiterio i kolektorių). Jungiant: Būtina atsižvelgti į tranzistoriaus tipą ir kojelių išdėstymą.

Fotorezistoriai veikia dėl fotolaidumo reiškinio. Neapšviesto fotorezistoriaus varža yra didelė. Veikiant šviesai varža sumažėja. Jungiant: Neturi prijungimo ypatybių.

Tai mikrograndynas talpinantis viename korpuse keletą šimtų tūkstančių rezistorių, kondensatorių, tranzistorių ir turintis atitinkamą paskirtį (atlikti sudėtingesnėms ir tikslesnėms užduotims nei tą gali padaryti pavieniai tranzistoriai su pasyviaisiais elementais). Pagal elektrinio signalo apdorojimo tipą integriniai grandynai skirstomi į analoginius ir skaitmeninius (loginiai elementai, skaitikliai, mikrovaldikliai, mikroprocesoriai ir t. t.). Jungiant: Būtina atsižvelgti į grandyno kontaktinių kojelių išdėstymo tvarką (kuri kojelė yra pirma) ir jų numeraciją.

Mechaninis prietaisas, sujungiantis (kol yra nuspaustas) į jį ateinančius du elektrinius kontaktus į vieną.\ Jungiant: Būtina atsižvelgti į mygtuko kontaktinių kojelių išdėstymo tvarką.

Servo varikliai naudojami ten, kur reikalingas tikslus pasukimo kampas. Jų apsisukimo kampas yra nuo 0º iki 180º (kartais daugiau, pvz. 360º ), bet jie nesisuka pastoviai. Jų valdymas vyksta nuo 1 ms (0º) iki 2 ms (180º) trukmės impulsais, kurie yra paverčiami sukamuoju judesiu, pasukančiu veleną atitinkamu kampu. Paprastai jie maitinami 4,8-6 V įtampa (raudonas ir juodas laidai), judėjimui reikalingas valdymo signalas (baltas laidas). Jungiant: Būtina atsižvelgti į maitinimo ir valdymo laidų išdėstymą, kodinę spalvą.

Nuolatinės srovės (DC) variklis yra ektromechaninis prietaisas elektros energiją paverčiantis sukamuoju judesiu. Variklio sukimosi kryptis priklauso nuo per jį tekančios elektros srovės krypties. Jungiant: Kadangi variklio sukimosi kryptis priklauso nuo per jį tekančios elektros srovės krypties, būtina atsižvelgti į matinimo šaltinio polių prijungimą.

Elektromechaninis prietaisas, kuriuo tekančios elektros srovės impulsai sužadina jo garsinį toną. Jungiant: Būtina atsižvelgti, kad prietaisas yra poliarizuotas. Teigiamas polius (+) dažniausiai žymimas signalizatoriaus viršuje, neigiamo poliaus (-) kojelė yra trumpesnė.

Elektromagneto junginėjamas jungiklis, kuriame viena grandine tekanti srovė sujungia ar atjungia kitą, nepriklausomą, relėje elektriškai nesusijusią, elektros grandinę. Paprasčiausia elektromagnetinė relė turi elektromagnetą, kuriuo tekanti srovė perkelia į kitą padėtį vieną ar kelis judamus kontaktus. Šie kontaktai gali būti sujungiantys, atjungiantys arba perjungiantys. Valdančiai srovei išnykus, spyruoklė grąžina kontaktus į pradinę padėtį. Jungiant: Būtina atsižvelgti į rėlės kontaktinių kojelių išdėstymo tvarką.

Įvadas į Arduino, pasiruošimas darbui