博覽：探秘集成電路：從起源到未來

在現(xiàn)代科技的璀璨星空中，集成電路無疑是一顆最為耀眼的明星。它雖體形微小，卻蘊含著巨大能量，默默掌控著各類電子設(shè)備的運行。從我們?nèi)粘２浑x手的智能手機(jī)，到功能強(qiáng)大的計算機(jī)，從便捷的汽車，到先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備，集成電路的身影無處不在，深刻影響并改變著我們的生活。那究竟什么是集成電路呢？

博覽：光纖通信的前世今生

談及光纖通信的發(fā)明，有一個人不得不提，那就是前香港中文大學(xué)校長、華裔物理學(xué)家高錕先生。2009年，高錕先生榮獲諾貝爾物理學(xué)獎，獲獎理由是：將光在纖維中的傳輸特點和規(guī)律用于光學(xué)通信方面取得了突破性成就。當(dāng)時，諾貝爾獎評委會這樣描述光纖：光流動在細(xì)小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)向各個方向傳遞，包括文本、音樂、圖片和視頻，因此能在瞬間傳遍全球。

博覽：迎接變革，乘風(fēng)而行

20世紀(jì)70年代末，改革開放的春風(fēng)拂過神州大地后，電子信息產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機(jī)盎然的景象。改革開放帶來了國外的先進(jìn)技術(shù)，讓中國民眾接觸到了許多以前從未見過或用過的電子產(chǎn)品。電子計算器就是其中的典型產(chǎn)品之一，成熟的數(shù)字集成電路和液晶數(shù)碼顯示屏等元器件的結(jié)合，使電子計算器能夠以很低的功耗運行，并且輕便易于攜帶。

制作:智能 UV 燈

UV燈這個產(chǎn)品在我們生活中并不陌生，如美甲使用的UV膠需要UV燈照射進(jìn)行固化，洗衣機(jī)和凈水器利用UV燈殺菌，收銀員驗鈔……但這些UV燈有一些缺點，功率小、功能單一、不可充電、不方便攜帶、功率不可控，所以我決定和大家分享我設(shè)計的一款大功率智能UV燈。

制作:UINK 墨水屏 U 盤+ 電子書

出于日常工作與計算機(jī)打交道的需要，上班族幾乎每天都要隨身攜帶U盤，于是我就想有沒有可能設(shè)計一款屬于自己與眾不同的U盤呢？恰好之前做過墨水屏項目（見題圖），于是我開始嘗試把二者結(jié)合到一起，就這樣UINK項目應(yīng)運而生，其中的“U”代表U盤，而“INK”則是墨水屏的縮寫。

制作:外來入侵物種檢測與預(yù)警平臺

在參加中國科學(xué)院昆明植物園的研學(xué)活動中，我參觀了列入聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會 COP15 昆明植物園園區(qū)，那里生長著很多我前所未見的植物。通過中國科學(xué)院研究員的講解，我不但學(xué)到了很多植物學(xué)相關(guān)的知識，同時還關(guān)注到“外來入侵物種”這個概念。一個地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)是由當(dāng)?shù)囟鄻有晕锓N經(jīng)過長時間的生長、繁衍、競爭、適應(yīng)所形成的一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。然而一旦外來入侵物種在當(dāng)?shù)芈涞厣赡苡捎跊]有能夠制約它的生物，該外來入侵物種瘋狂繁衍而破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡，打破長期穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，造成無法挽回的危害。

制作：用于射頻近場檢測的熒光燈管

在家中翻出燒壞的臺燈熒光燈管時，我聯(lián)想起特斯拉線圈能夠隔空點亮熒光燈這一現(xiàn)象；有些業(yè)余無線電愛好者（HAM）將燈管靠近天線，即使在發(fā)射信號時也能將其點亮。顯然，熒光燈管可被電磁波驅(qū)動發(fā)光。然而，當(dāng)我把燈管靠近對講機(jī)天線時，燈管卻并未發(fā)光。我猜想，可能是電磁波強(qiáng)度未達(dá)到擊穿燈管內(nèi)部汞蒸氣的程度。于是，我決定制作一個激勵器，對熒光燈管進(jìn)行驅(qū)動，以產(chǎn)生一個“偏置”效果。

制作：光影寶匣·銅牛燈

隨著文化自信的增強(qiáng)以及文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，大量文創(chuàng)作品不斷涌現(xiàn)。這些作品不僅承載著深厚的文化底蘊，還融入了現(xiàn)代科技元素，為傳統(tǒng)文化注入新的活力。光影寶匣·銅牛燈正是在這樣的背景下誕生的。銅牛燈作為古代燈具的一種，造型獨特、工藝精湛，是中國古代勞動人民智慧的結(jié)晶。為傳承和弘揚這一優(yōu)秀文化遺產(chǎn)，我們決定制作一款以“東漢錯銀銅牛燈”為原型的文創(chuàng)作品，讓文物煥發(fā)出新的生命力。

制作:DIY 多功能智能小車（下）

上期我介紹了智能小車的硬件設(shè)計，外觀設(shè)計和電路設(shè)計，本期我繼續(xù)分享剩余內(nèi)容。

入門：實用模電速成：基礎(chǔ)知識

MF 法——有趣的話題

搭橋型電路，在原有標(biāo)準(zhǔn)比例器基礎(chǔ)上增加一個“搭橋”電阻，使得已經(jīng)被強(qiáng)烈負(fù)反饋改善的性能，又發(fā)生了退化。我們?yōu)槭裁匆~外搭接一個電阻，來追求性能的惡化呢？有兩個原因。

入門：實用模電速成：常見電路

電流檢測—負(fù)載電流低側(cè)

一個電壓源給一個未知負(fù)載供電，則負(fù)載中存在電流，我們想知道這個電流的大小，就要進(jìn)行電流檢測。電流檢測的方法很多，一種常見方法是檢流電阻法：將阻值遠(yuǎn)小于負(fù)載電阻的檢流電阻串聯(lián)于電路中，此時原先的負(fù)載電流幾乎不會因此而發(fā)生變化，因為串入的檢流電阻太小了，測量檢流電阻兩端的電壓，除以已知的檢流電阻值，就是負(fù)載中的待測電流。利用檢流電阻測量電流，有高側(cè)檢測和低側(cè)檢測兩種方法。所謂的高側(cè)檢測，是將檢流電阻置于負(fù)載“頭頂”靠近高電位端，而低側(cè)檢測則相反，將檢流電阻置于負(fù)載“腳底”，靠近接地端。兩種檢測方法都能用，但各有利弊。

入門：洋桃電子大百科——晶體管進(jìn)化史

很多基礎(chǔ)知識講解類的文章認(rèn)為：學(xué)習(xí)一個元器件，就是講解它的工作原理。的確，原理很重要，但要想從根本上了解元器件，就得知道它是怎么來的，它的出現(xiàn)在歷史上解決了哪些問題。只有了解前因后果，才能傳承有序，所學(xué)的知識才能在我們的大腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)，組合成一個完整的體系。接下來我將講解PN結(jié)、二極管和三極管的基礎(chǔ)知識。與以往不同，我將把技術(shù)發(fā)展史、元器件的工作原理和應(yīng)用電路的設(shè)計，3個層面的內(nèi)容統(tǒng)一講解。希望可以讓初學(xué)電子技術(shù)的朋友，有恍然大悟的快感。

入門：樹莓派入門與人工智能項目實戰(zhàn)

樹莓派 GPIO 進(jìn)階—模擬輸入、SPII2C與通信

我們已經(jīng)了解到樹莓派可以直接通過其 40 針的 GPIO 接口連接電子元器件，輸入或輸出數(shù)字電平信號，也能運用 PWM 技術(shù)，實現(xiàn)模擬信號的輸出。在日常生活中，電子設(shè)備感知外界環(huán)境的變化時，其檢測到的數(shù)據(jù)常常是連續(xù)的，例如溫度、亮度、聲音等，它們可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，而不是僅有兩種狀態(tài)。因此，相關(guān)的傳感器設(shè)備向外輸出的是模擬信號，以電壓值的精細(xì)變化表示不同的測量結(jié)果。

入門：STM32 物聯(lián)網(wǎng)入門 30 步

這一期學(xué)習(xí)RS485總線的設(shè)置與應(yīng)用。如今大家一提到物聯(lián)網(wǎng)就會想到藍(lán)牙和Wi-Fi通信，藍(lán)牙和Wi-Fi是在智能家居系統(tǒng)中常用的通信方式，但并不是萬能的，比如在工業(yè)控制與有線長距離通信的場合，就不適合用藍(lán)牙、Wi-Fi等近場無線通信。物聯(lián)網(wǎng)還有其他的通信接口需要學(xué)習(xí)，接下來要講的RS485和CAN總線，就是在工業(yè)控制、汽車系統(tǒng)中應(yīng)用的通信功能。有線通信聽起來可能不如無線通信，但在項目開發(fā)中具有很高的實用性，請大家認(rèn)真學(xué)習(xí)，不要懈怠。

裝備：信號發(fā)生器

上一期我們回顧了射頻電子儀器中鼎鼎大名的頻譜分析儀，這期我們來回顧一下新中國信號發(fā)生器的發(fā)展歷程。

2025年4月刊目錄