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附錄 A 器材清單與採購建議

這一份清單把全書用到的東西整理成三張表:必備(沒有就做不了大部分實驗)、進階(第二部以後的章節才會用到)、儀器(示波器、邏輯分析儀這類可以好幾組共用的設備)。

幾個使用上的約定:

  • 「建議數量」是以 1 組學生 2 人 來算,而且已經多算了一點點備品,因為 LED 燒掉、杜邦線斷掉是很正常的事。
  • 「用在哪幾章」只列主要的章節。像麵包板、杜邦線、電阻這種東西其實每一章都會用到。
  • 「採購提示」寫的是台灣電子材料行(例如台北光華商場周邊、各縣市的電子材料行)或網購平台(蝦皮、露天、PChome)上常見的商品名稱,你照著打進搜尋框通常就找得到。
  • 全書只用 12V 以下的直流電,所以這份清單裡沒有任何需要插家用插座的東西(示波器和電腦本身除外)。

A.1 必備器材

品項規格/型號建議數量用在哪幾章採購提示
麵包板(Breadboard)830 孔(俗稱 MB-102)或 400 孔半尺寸1 片(830 孔)全書搜「麵包板 830 孔」。買白色底、有紅藍電源軌的。太便宜的孔會鬆,杜邦線插了會掉。
杜邦線 公對公(Male–Male)20 cm,40 條一排1 排(40 條)全書搜「杜邦線 公公 20cm 40P」。彩色排線可以一條一條撕開。
杜邦線 公對母(Male–Female)20 cm,40 條一排1 排(40 條)第 13–17 章(接模組)搜「杜邦線 公母 20cm 40P」。DHT11、OLED、伺服馬達都要靠它接到麵包板。
數位三用電表(Digital Multimeter)可量直流電壓、直流電流(mA 檔)、電阻、有蜂鳴通斷檔1 台全書搜「數位三用電表」或「數位電錶」。入門款就夠,但一定要有 mA 電流檔 和 通斷蜂鳴。
電阻包1/4 W、±5% 碳膜,10 Ω–1 MΩ 常用值,至少包含 220 Ω、330 Ω、1 kΩ、4.7 kΩ、10 kΩ、100 kΩ1 包(每種值 10–20 顆)全書搜「電阻包 1/4W 常用值」。買有分格標示的包裝,省掉每次讀色碼的時間(但第 2 章還是要學會讀)。
陶瓷電容(Ceramic Capacitor)100 nF(標示 104)10 顆第 5、10、11、13 章搜「陶瓷電容 104」或「0.1uF 電容」。沒有極性,怎麼插都可以。
電解電容(Electrolytic Capacitor)10 µF、100 µF、470 µF、1000 µF,耐壓 16 V 或 25 V每種 4 顆第 5、7、10、16 章搜「電解電容 100uF 25V」。有極性,長腳是正極、側面有白色條紋的那腳是負極。耐壓買 16 V 以上。
LED(Light-Emitting Diode)5 mm,紅、綠、藍、白每色 10 顆第 1–5、8、11–14、16、17 章搜「5mm LED 紅」。買「散光/霧面」的看得比較清楚。一包 100 顆很便宜,多買。
整流二極體(Rectifier Diode)1N400710 顆第 7、8、9、14、17 章搜「1N4007」。黑色身體、一端有銀色環(陰極)。給馬達、繼電器當飛輪二極體。
小訊號二極體(Signal Diode)1N414810 顆第 8、15 章搜「1N4148」。橘紅色玻璃身體、一端黑環。
按鈕開關(Tactile Switch)6×6 mm 四腳按鈕6 顆第 11、12、17 章搜「輕觸開關 6x6」。四腳的可以直接插麵包板跨中央溝。
可變電阻(Potentiometer)10 kΩ,直插式或附旋鈕2 顆第 3、13、14 章搜「可變電阻 10K 直插」或「電位器 B10K」。買腳距能插麵包板的(有些要另外焊線)。
9 V 電池與電池扣9 V 方型電池(碳鋅或鹼性)+ 電池扣(附導線)電池 2 顆、電池扣 2 個第 1–5 章搜「9V 電池扣 帶線」。注意 9 V 電池扣接到麵包板時正負極不要互碰(會短路發熱)。
3 號電池盒4 顆裝(6 V)與 2 顆裝(3 V),附導線各 1 個,電池 6 顆第 1、4、7、9、14 章搜「3號電池盒 4節 帶線」。驅動馬達時用 4 顆裝比 9 V 電池更耐用。
Arduino UNOUNO R3(原廠或相容板)1 片(含 USB-B 方頭線)第 5、6、8–15、17 章搜「Arduino UNO R3」。相容板用 CH340 晶片,Windows 可能要另外裝驅動程式(第 12 章有說明)。確認有附 USB 線。
電腦能裝 Arduino IDE、PulseView,有 USB 孔1 台第 12 章以後學校電腦教室或筆電都可以。只有 USB-C 孔的筆電要準備轉接頭。

A.2 進階器材

品項規格/型號建議數量用在哪幾章採購提示
電感(Inductor)100 µH、1 mH,直插色環式或工字型每種 2 顆第 7、10 章搜「色環電感 100uH」「工字電感 1mH」。長得像胖一點的電阻,沒有極性。
漆包線+鐵釘漆包線 0.3–0.5 mm 線徑,約 5 公尺;大鐵釘或螺絲 1 支1 份第 7 章搜「漆包線 0.4mm」。五金行買 10 公分長鐵釘。用來自己繞電磁鐵和發電線圈。
磁鐵小塊釹磁鐵或強力磁鐵2 顆第 7 章搜「釹磁鐵 10mm」。拿來在線圈旁邊晃,讓三用電表看到 mV 的感應電壓。冰箱磁鐵效果弱很多。
NPN 電晶體(Transistor)2N2222(或 PN2222、P2N2222A,TO-92 包裝)5 顆第 9、14、17 章搜「2N2222 TO-92」。腳位 E-B-C 見附錄 C。
N 通道 MOSFETIRLZ44N(TO-220 包裝,邏輯準位可驅動)2 顆第 9、14、17 章搜「IRLZ44N」。注意是 IRLZ,不是 IRFZ。IRFZ 用 5 V 推不飽和,ESP32 的 3.3 V 更推不動。
光敏電阻(LDR)5 mm 或 5537 型3 顆第 13、17 章搜「光敏電阻 5537」。兩腳沒有極性。
DHT11 溫濕度感測器3 腳模組版(已含上拉電阻)或 4 腳裸件1 顆第 13、16、17 章搜「DHT11 模組」。模組版接線最簡單;裸件要自己加 4.7 kΩ–10 kΩ 上拉電阻(附錄 C)。
無源蜂鳴器(Passive Buzzer)5 V,直插式2 顆第 9、10、17 章搜「無源蜂鳴器」。一定要無源(Passive),有源的(Active)只會叫一個音,做不了電子琴。
小直流馬達(DC Motor)3–6 V 玩具馬達(130 型)2 顆第 7、9、14、17 章搜「130 馬達 3V-6V」。可以多買幾顆小風扇葉片套在軸上,專題用。
SG90 伺服馬達(Servo)9 g 微型伺服,180°1 顆第 14、17 章搜「SG90 伺服馬達」。附三種塑膠搖臂。棕 GND/紅 5 V/橘訊號。
5 V 繼電器模組(Relay Module)單路、5 V、附光耦與指示燈1 片第 7、9 章搜「5V 繼電器模組 1路」。買模組版就不用自己接飛輪二極體。只拿它切換 12 V 以下的東西。
ESP32 DevKit V130 腳版,CP2102 或 CH340 晶片1 片(含 Micro-USB 線)第 13、14、16、17 章搜「ESP32 DevKit V1 30pin」。30 腳的剛好能插麵包板兩側各留一排孔;38 腳版太寬,插了就沒地方接線。
0.96 吋 OLED 顯示器SSD1306、128×64、I2C、4 腳1 片第 15、16、17 章搜「0.96吋 OLED I2C 4針 SSD1306」。買 4 腳 I2C 的,不要買 7 腳 SPI 的。

A.3 儀器

品項規格/型號建議數量用在哪幾章採購提示
示波器(Oscilloscope)數位、雙通道、頻寬 50–100 MHz,附 2 支 1×/10× 探棒每 2–3 組共用 1 台第 5–15 章搜「數位示波器 雙通道」。常見入門機型如 Rigol DS1054Z、Siglent SDS1104X-E、Hantek DSO2C10 系列。二手教學機也可以,功能都夠用。買的時候確認有附探棒。
USB 邏輯分析儀(Logic Analyzer)8 通道、24 MHz,可用 PulseView(sigrok)或 Saleae Logic 軟體每組 1 支(很便宜)第 11、15、16 章搜「USB 邏輯分析儀 24M 8CH」。通常附一排 10 條公母杜邦線。Windows 要用 Zadig 裝驅動(附錄 D)。
示波器備用探棒1×/10× 可切換,100 MHz每台示波器多 1 支第 6 章起搜「示波器探棒 100MHz」。探棒的鱷魚夾很容易弄丟,買備用。
三用電表備用測試線香蕉頭對探針每 3 組 1 副全書搜「三用電表 測試線」。學生用力扯會斷,備一副。

A.4 在家自學的採購建議

  1. 先買必備表,再買進階表。 第 1–4 章只要必備表就能做,趁這幾週再買進階器材。
  2. 電阻、LED、杜邦線用分格收納盒裝,每格貼上數值標籤。 找零件的時間會少很多,也會順便記住色碼。
  3. ESP32 的 USB 線要特別檢查。 很多便宜的 Micro-USB 線只有充電功能、沒有資料線,插上電腦完全找不到裝置。買的時候搜「Micro USB 傳輸線」而不是「充電線」。
  4. 準備一本實驗筆記本。 每章的「觀察與記錄」表格抄進去或印出來貼上,做完全書就是一本自己的實驗紀錄。
  5. 零件多買一倍。 LED、電阻、電晶體一定會燒掉幾顆,這是正常的學習成本,手邊有備品才不會卡住。