Изучая материал для статьи про электронные конструкторы времен СССР, мы наткнулись на современный набор от Elenco Electronics (изобретателей Snap Circuit и его клона «Знаток»): Electronic Playground. 

На сайте указано, что  Electronic Playground выпускался в 90-е годы прошлого века, но судя по его внешнему виду, история подобных конструкторов началась гораздо раньше. Мы решили углубиться в тематику, что на деле оказалось не так просто, и готовы поделиться результатами своих изысканий.

Почему пружины?

Даже сейчас проблема соединения радио- и электронных компонентов для создания схем в конструкторах остается головной болью. И была ей изначально, поскольку требовалось предложить детям быстрый и удобный вариант подключения деталей и изменения схемы. Магниты, штекеры, кнопки, макетные платы, пружинные зажимы — только небольшая часть из придуманных креплений. Судя по всему, первыми видами креплений были винтовые зажимы, которые вы могли видеть в школе на лабораторных работах по физике, и пружинки. Пружинные крепления также до сих пор живы, и мы до них еще доберемся.

Крепления представляют собой конусовидные пружины, жестко зафиксированные на плате конструктора. По большей части такие наборы реализованы в виде единой коробки со множеством заранее размещенных элементов: схема создается с помощью соединительных проводов с жесткими наконечниками на обоих концах, которые вы, возможно, знаете как провода папа-папа для макетных плат. За рубежом они известны как DuPont wire или Jumper wire with solid tips.

Жесткий наконечник вставляется между витками пружины, обеспечивая достаточно плотный и надежный контакт. Для удешевления конструкции вместо наконечника часто использовался луженый конец многожильного провода. Простота конструкции имела и свои недостатки: пружину иногда было сложно разжать, она защипывала кожу на пальцах, а концы провода имели свойство ломаться, хотя починить или заменить их было несложно.

Первые ласточки

Поиск по винтажным радиоэлектронным конструкторам приводит нас в конец 60-х годов XX века к компании RadioShack. Это название гремело от Америки до Японии: компания владела одной из крупнейшей сетей розничных магазинов радиоэлектроники.

История пружинных (в обиходе их чаще называли «пружинковыми») конструкторов и серии Science Fair началась после покупки RadioShack компанией Tandy и появлении серии Science Fair (выставка научных достижений). Конструктор 1967 года позволял собрать 50 электронных проектов и имел на борту солнечную батарею, конденсаторы и резисторы разных номиналов, транзистор, ферритовую антенну, ключ для морзянки и другие радиоэлементы.

Рассвет «пружинковых» конструкторов

В 70-е годы RadioShack/Tandy выпустила множество вариаций конструкторов, от самых простых 10-в-1 до огромных 100-в-1 и более.

Миниатюрный по размерам Junior Electronic Lab позволял собрать всего 10 конструкций и нес на борту небольшое число элементов. С его помощью ребенок мог сделать, например, радиоприемник и радиопередатчик морзянки.

Более сложные конструкторы 65-в-1 или 75-в-1 позволяли собрать различные виды сигнализаций на мультивибраторах, изучить компьютерную логику, а также сделать тестер для цепей или даже устройство для стимуляции роста растений.

В середине 70-х годов с ростом интереса к электронике конструкторы стали более продвинутыми и нацеленными не только на радио. Появились наборы 150-в-1, 165-в-1 и даже 200-в-1. На борту теперь можно было найти семисегментный индикатор, микросхемы, реле и фотодиоды. Был также сделан переход от сигнализаций к электронному синтезу музыки.

Были и более узконаправленные наборы. Отдельной строкой шла линейка конструкторов по сборке радиоприемников, от самого простого до более сложного AM/FM.

80-е годы XX века

Электроника быстро развивалась, началась эпоха микросхем и микропроцессоров, поэтому RadioShack была вынуждена идти в ногу со временем. В 80-е годы появился набор 200-в-1. Он позволял собирать несложные электронные игры, изучать компьютерную логику, собирать не только разные виды мультивибраторов и радио, но и создавать устройства вроде электронной рулетки или счетчиков. 

Схемы и устройства становились все сложнее, а инструкции все толще: последним конструктором серии от Radio Shack стал Electronic Project Lab 300-in-1 (особенностью этого набора стало появление полноценной макетной платы). Пружинные зажимы сохранились, но теперь на корпусе не было множества радиоэлементов, зато появились светодиоды и клавиши. Концепция набора стала переходной к современным конструкторам на макетках.

А что у нас?

Подобные конструкторы производились и в СССР. Если за рубежом монополия RadioShack поддерживалась патентами, то за железным занавесом такие условности не помешали выпустить собственные версии «пружинковых» конструкторов.

Наибольшее распространение получил набор «Лаборатория ЮЭ-50» («Юный Электроник 50»). Он выпускался в разных вариантах с 1980 года и был предназначен для ознакомления детей школьного возраста с работой 50 полупроводниковых схем: усилителей НЧ, радиоприемных устройств, генераторов и т. д.

Еще одним «пружинковым» конструктором был Экон-02 или просто «Юный Электроник». Его с 1985 года выпускал Ленинградский опытный завод при НИИ «Электростандарт». Вместе со знаменитым Экон-01 на основе кубиков Мацкевича это была мечта советских мальчишек второй половины 80-х (и наша тоже).

2000-е годы

Проблемы у компании Tandy начались уже во второй половине 80-х, и она постепенно свернула бизнес. Мы не смогли найти, когда и как права на наборы RadioShack перешли к Elenco, но уже в начале 2000-х в продаже появились реплики «пружинковых» конструкторов серии Electronic Playground. Конструктор 300-в-1 вышел сначала под маркой Maxitronix, а затем уже и под брендом Elenco.

Electronic Lab 300-in-1 продавались до 2015 года: производство было свернуто скорее всего из-за истечения лицензии. По времени прекращение производства совпадает с банкротством RadioShack, зато наборы серии Science Faire в их современном виде выпускаются и продаются до сих пор.

***

Под брендом Maxitronix в течение ограниченного времени выпускалась и современная реинкарнация набора для сборки радиоприемника Crystal Radio. Этот набор также можно найти в продаже.

В итоге набор упростился до такого вида, когда детям предлагали на внешней стороне закрепить в пружинах один диод и наушник, а с другой стороны пружин — подключить катушку и переменный резистор.

Китайцы тоже не отстают, и вы можете найти в продаже различные вариации прежней идеи. К примеру, конструкторы серии Amazing Toys от Tronex или «Лаборатории» от Bondibon. Причем у них произошло переосмысление итоговых наборов, которые стали похожи на вариацию наборов «Знаток» в едином корпусе с пружинными зажимами, а не на реплику конструкторов 80-х годов. Клоны Crystal Radio в простейшей реализации также массово выпускаются до сих пор.

Итоги

Родившаяся более 55 лет назад идея жива до сих пор. Сейчас такие методы устарели и считаются небезопасными для детей: острыми иглами проводов легко проткнуть палец, пружиной можно что-нибудь прижать, а ограниченное число элементов на корпусе не позволяет разгуляться фантазии. Эти конструкторы сейчас вызывают ностальгию и постепенно вымирают. Безопасность обеспечивают вариации «Знатока», а сборки на макетных платах ничем не уступают по простоте и скорости пружинным разъемам. Однако все новое — хорошо забытое старое и, возможно, мы еще увидим в продаже очередную реинкарнацию «пружинковых» конструкторов.

___________

Между тем мы в HOSTKEY предлагаем мощные серверы для высоконагруженных вычислений со специальной скидкой для читателей «Хабра». Есть с GPU NVIDIA последних поколений (включая новинку RTX A5500), есть недорогие с AMD Ryzen 9.При размещении заказа назовите консультанту специальный пароль «Я С ХАБРА» — и скидка ваша.