LED发光电路的构成要素

1）MSP430模块

纸电路编程套件核心是搭载MSP430主控芯片的单片机模块，模块具有多达24个支持各种传感数据输入的I/O引脚，带内部基准、采样与保持以及自动扫描功能的10位200 kbit/s的模/数（A/D）转换器，宽电压电源供电(1.8~3.6 V)，可以满足大多数实验案例的需求。

2）折纸工艺

纸张这种原材料丰富且廉价，还易于使用。纸有多种形式，具有各种各样的性质：硬纸板具有建筑结构和机械的刚性形式；组织和纤维纸可以作为柔性纺织品的替代物；纸浆可以像黏土一样被塑造和雕刻。这些材料都足够安全、柔软，不需要专门的工具和机械就可以手工操作，通过折纸等多种纸工艺表达技术和方法，可将学生创新的注意力从实现技术的需求转移到实现艺术和表达的愿景上。

3）工具、材料及电子元件

用于构建纸电子电路的部分工具、材料和元件，如图5.3所示。

图5.3　工具

剪刀是必不可少，用于切割导电胶带、纸张、织物和线头。手工刀可以方便精确地沿设计形状切割纸张。在电子元件连接过程中，需要用金属镊子夹住元件。最后，缝针和棉线可用于部件连接、固定和缝合。

此外，需要使用图5.4所示的电子工具构成基本的电子工作台。

图5.4　基本的电子工具(www.xing528.com)

首先，带钳子头的剥线器有助于去除电线周围的塑料绝缘，以便连接导电。它们还可以夹断过长的电子元件，以便于将引脚粘在纸上。其次，鳄鱼夹可以方便快速的连接临时元件之间的电路原型，一旦电路测试完成，元件可以用胶带连接固定。最后，用数字万用表可以测量电路的特性，主要是电阻、电压、电流和两点之间的连续性，这个工具对于调试复杂的电路是至关重要的。

图5.5所示是制作LED发光电路的最基本的材料和组件：LED是一种通电后发光的电子元件，表面贴装LED最容易与纸工艺结合，因为它们紧凑，可以平铺在纸上。为了帮助学生清楚地认识实物元件，也可以选择LED插件连接方式的组件。使用纽扣电池为电路供电；3 V纽扣电池很适合为LED供电，其功率足以点亮LED灯，且体积小，质量轻，形状扁平，所有这些特性使得纽扣电池特别容易与纸电路结合使用。

图5.5　基本LED发光电路的材料和元件

为了保障低龄段学生的使用安全，建议用导电铜带和导电布带代替导线连接电路的各个部件。纸胶带可用来隔离重叠的痕迹。

4）传感器和执行机构

除了制作基本的LED电路之外，第4章中所介绍的传感器、麦克风和蜂鸣器等元器件可以用来制作各种常见的传感和声音电路，它们与单片机图形化编程配合使用将带来更好的互动效果。图5.6所示是一些常用于传感和声音电路的材料和元件。

图5.6　用于传感和声音电路的材料和元件

石墨铅笔可以用来制作纸张电位器；速度表是一种塑料薄膜，其电导率随压力变化，用于制作压力和弯曲传感器；光电晶体管可以很好地感知周围环境的光强，霍尔效应传感器可以感知永磁体的存在；磁铁对于维持电路中的机械连接也很有用；驻极体麦克风是一种廉价和紧凑的感知环境声音的器件；最后，压电蜂鸣器是一个非常轻薄的扬声器元件。