Дъска за хляб. Прототипиране на електронни, радиоелектронни устройства. Прототип. Моделиране на вериги. Симулирайте. Със собствените си ръце. Домашно. Направи. рисуване. Модел. Оформление. Бредборди Работа с бредборд
Ако в първата част на статията акцентът е върху прегледа на дъските и описанието на техния дизайн, сега ще разгледаме някои полезни тънкости и нюанси, които трябва да знаете, когато работите с такива дъски.
Ако инструкциите на макетната платка без запояване казват, че диаметърът на жицата, поставена в контактите, е 0,4 - 0,7 mm, тогава не трябва да се опитвате да поставите проводници на части, които са по-дебели от определената стойност. Това ще разхлаби и износи контактите. Ако е необходимо да се използват такива части, тогава е по-добре да запоите проводници с посочения диаметър към дебелите проводници или просто да ги увиете. Естествено, жицата трябва да е без изолация.
Solderless breadboards се продават в две конфигурации: с проводници - джъмпери и без тях. В първия вариант дъската се оказва малко по-скъпа, но изобщо няма значение дали сте успели да закупите дъска отделно - винаги можете да адаптирате нещо.
Проводниците за пластир, разбира се, се продават отделно, но ако няма желание или възможност да ги закупите, тогава проводникът KSVV 4 * 0,4, използван за монтаж, е доста подходящ.
Такъв проводник съдържа 4 изолирани жила с диаметър само 0,4 mm. Изолацията от жицата се отстранява лесно със странични резачки или нож, а самите жила нямат лаково покритие.
Ако е необходимо да се оформи сложно устройство, по-добре е да се съберат неговите отделни функционално завършени части на отделни макетни платки. малки размери, след това сглобете цялата структура от получените възли.
Понякога се случва едно устройство все още да не е сглобено, но по някаква причина е необходимо спешно да се сглоби друго, напълно ново. И тук се започва! Необходимо е да се разглоби сглобената, все още неотстранена верига, която след това може да се наложи да се сглоби отново. Но единственият незаменим ресурс е времето, което се губи при тези безсмислени сглобки - демонтажи. Ето защо е по-добре да не спестявате, а да закупите няколко breadboards, нещата ще вървят по-бързо.
Не трябва да забравяме, че макетите са предназначени за оборудване с нисък ток, - и. Следователно в никакъв случай не е неприемливо да се прилага към тях мрежово напрежение от 220 V. Това може да доведе до прегряване на контактите и разрушаване на изолацията, а какво ще се случи след това вероятно е известно на всички.
Но дори и в транзистори и микросхеми може да възникне късо съединение, което ще доведе до прегряване на тези елементи, ще доведе до нагряване на контактите и топене на пластмасовата основа на платката. Ето защо, когато за първи път включите веригата, препоръчително е да измерите консумирания ток или поне да проверите температурата на всички елементи с пръста си.
Общо правило, не само за breadboards. Първо инсталирайте компонентите, които не се влияят от статично електричество: , и .
На макетната платка, в допълнение към детайлите, са инсталирани и свързващи проводници. Свързващите проводници се монтират най-добре с пинсети или малки клещи. Със същите инструменти извършете демонтажа на проводниците.
Както във всички подобни случаи, проверете платката за правилна инсталация, за липса къси съединенияили без контакти. Не оставяйте неизползваните щифтове на микросхемата "да висят във въздуха", а свържете или към общ проводник, или към захранващата шина. Свободните входове ще доведат до появата на такива елементи на изходите, просто смущения, които ще се разпространят в цялата верига и нейната настройка ще стане много по-проблемна.
Вероятно тук също трябва да се отбележи, че макетите имат голям монтажен капацитет поради дългите свързващи проводници, както и много контакти. Следователно твърде високочестотните вериги на такива платки ще работят лошо или може би изобщо няма да работят.
За да се избегне влиянието на дългите проводници, е желателно захранващите проводници на микросхемите да се шунтират с керамични кондензатори с малък капацитет, както се прави на печатни платки.
Проверявайки правилната инсталация, можете да използвате "дъбовите" TTL микросхеми, които са практически нечувствителни към статично електричество. Можете, разбира се, да правите без тях, но не е много удобно да залепите сондите на мултиметъра в дупките на платката, по-удобно е да докосвате краката на микросхемите. След завършване на проверката и отстраняване на неточности, микросхемите за „обучение“ трябва да бъдат заменени с истински.
Когато използвате CMOS микросхеми за защита срещу статично електричество, използването на антистатични заземяващи каишки за китки е силно желателно. Ако такива не са налични, може да се препоръча използването на телена кърпа за миене на тигани. Такава кърпа има формата на пръстен, където можете да пъхнете ръката си. С помощта на гъвкав проводник през резистор със съпротивление не повече от 1 MΩ свържете към земята.
След като проверите веригата, можете да поставите споменатите CMOS чипове в платката. Когато настройвате веригата, сменяте части или правите промени, по-добре е да не сваляте защитната антистатична лента за китка.
Здравейте всички. Днес ще говорим за безспойка макетна платка или за макеткакто го наричат буржоазните. Тази дъска, така да се каже, е включена в списъка на задължителните инструменти, които трябва да притежава един инженер по електроника (независимо дали става дума за млад умник, който току-що прави първите си колебливи стъпки или закалено и опитно дете).
Знаейки какво представляват платките за прототипиране, как и къде се използват такива инструменти, ще ви помогне при разработването и настройването на ваши собствени проекти за различни електронни домашно приготвени.
Първите дъски изглеждаха така:
Към основата бяха прикрепени метални стелажи, върху които впоследствие бяха фиксирани проводници и контактни проводници на елементите (просто навити).
Добре е, че технологичният прогрес не стои неподвижен - защото благодарение на неговото влияние можем да използваме такива прекрасни инструменти.
За разлика от макетна платка без запояване, можете да настроите тези (те са много по-евтини и се правят на базата на необходимите параметри).
Въпреки това, когато се монтира върху платка без запояване, нямате нужда от поялник / спойка. Освен това ще избегнете трудностите, свързани с разпояване на части по повърхността на платката.
Правилото за добрия тон и здравия разум винаги е било и си остава прототип електронни схеми. Важно е да знаете как устройството ще се държи с определени специфични параметри, преди да сглобите готовото устройство.
Освен това, като използвате платка без спойка, можете да проверите производителността на нови компоненти и радио компоненти.
Помислете за структурата на платка без спойка
Нека да разгледаме чертежа на дъската. Състои се от редици метални пластини (релси).
Релсите от своя страна се състоят от скоби, в които са монтирани „краката“ на радиокомпонентите. Всичките 5 дупки в един ред са свързани заедно.
Сега нека насочим вниманието си към две вертикални / хоризонтални ивици (зависи в коя позиция да гледаме), които са разположени отделно (по краищата) - това са силовите плочи. Всички гнезда на една дълга плоча са свързани помежду си.
Централният жлеб изолира страните на дъската. Ширината на тази лента е фиксирана от стандарта. Позволява ви да инсталирате DIP-вериги по такъв начин, че всеки щифт да е инсталиран в отделна шина и ви позволява да свържете до 4 външни щифта.
Таблата са маркирани с буквени и цифрови последователности. Тези обозначения ви помагат да се ориентирате, когато инсталирате компоненти, за да изключите погрешни връзки (което може да доведе до неработеща верига или повреда на отделни части).
Те също произвеждат табла, които се изработват на отделни стойки със специални затягащи клеми. Те се използват за свързване на захранването към платката.
Ако обърнете внимание, някои дъски имат специални жлебове и издатини (те са разположени отстрани). С тяхна помощ можете да комбинирате дъски и да създадете работна повърхност с всякакъв размер.
Също така, на някои дъски, от задната страна е поставена самозалепваща се основа.
Фигурата показва начин за "захранване" на платката от Arduino.
Ако попаднете на платка с клеми за захранване, трябва да ги свържете към линиите на макетната платка с помощта на проводници (джъмпери). Терминалите не са свързани към нито една линия. За да свържете проводник към клема, отстранете (развийте) пластмасовата капачка и поставете края на проводника в отвора. Поставете отново капачката. Обикновено се използват два терминала: за захранване и за заземяване.
Сега въпросът остава малък, свързваме външен източник на захранване. Това може да стане с:
- джъмпери;
- "крокодили" или обикновени жици;
- модули за стабилизатор на мощността, които се произвеждат за платки без спойка.
Благодаря за вниманието. Следва продължение 🙂
За надеждно сглобяване на устройства, индивидуални печатни платки. Ако ги направите сами, това ще ви отнеме много време и ще ви накара да се занимавате с химикали и поялник. Индивидуалните платки с индустриален монтаж по поръчка са изключително скъпи за малък тираж.
За бързо сглобяване електрически веригибез запояване и без проблеми съществува дъска за хляб. Нарича се още бредборд, breadboard или макет'ом.
Принцип на действие
Под слой от пластмаса са скрити медни плочи-релси, разположени по прост принцип:
Пример за употреба
Една и съща верига на макетна платка може да бъде сглобена по много начини. Нека анализираме пример за една от конфигурациите за такава схема:
На макетна дъска физическото му въплъщение може да бъде направено по следния начин:
На какво трябва да обърнете внимание:
Цветовете на проводниците, разбира се, нямат значение. въпреки това добър тоне да използвате червени проводници за захранващата линия и черни или сини проводници за заземителната линия
Свързахме захранването към дългите странични релси. Това ви позволява да не дърпате голям брой проводници към него от различни части на веригата и задачата да го замените или преместите е значително опростена
Позицията на цялата верига върху макетната платка не е толкова важна. важно взаимно положениекомпоненти един спрямо друг
Нека да разгледаме дизайна и предназначението на безспойковите макетни платки. Какво е тяхното предимство пред другите видове сглобяване и как да работите с тях, както и какви схеми могат бързо да бъдат сглобени върху тях за начинаещ.
заден план
Първият проблем, с който се сблъсква радиолюбител, не е дори липсата на теоретични познания, а липсата на средства и познания за методите на инсталиране. електронни устройства. Ако не знаете как работи тази или онази част, това няма да ви попречи да я свържете според електрическата схема, но за да сглобите визуално и ефективно веригата, ви е необходима печатна платка. Най-често те се правят по метода LUT, но лазерен принтерне всеки има. Нашите бащи и дядовци са рисували дъски на ръка с лак за нокти или боя и след това са ги гравирали.
Тук начинаещият е изпреварен от втория проблем - липсата на реактиви за ецване. Да, разбира се, железният хлорид се продава във всеки магазин за електронни компоненти, но първо трябва да купите и проучите много неща, така че е просто трудно да се обърне внимание на технологията за ецване на дъски от фолио текстолит или гетинакс. И не само за начинаещи, но и за опитни радиолюбители, понякога няма смисъл да отровите дъската и да харчите пари за недовършен продукт на етапите на настройката му.
За да избегнете проблеми с търсенето железен хлорид, текстолит, принтер и да не го получавате от жена си (майка) за неразрешено използване на ютия, можете да практикувате монтиране на електронни устройства на безпойкови макетни платки.
Какво е безспойка макетна платка?
Както подсказва името, това е такава платка, на която можете да сглобите оформление на устройството, без да използвате поялник. Breadboard - както се нарича популярно - присъства в магазините различни размерии моделите са малко по-различни по оформление, но принципът на работа и вътрешната им структура са еднакви.
Макетната платка се състои от корпус от ABS пластмаса, съдържащ щепселни конектори, които приличат на двойни метални шини, между които е захванат проводник. В предната част на кутията има дупки, номерирани и маркирани, в които можете да поставите проводници, крака на микросхема, транзистори и други радиокомпоненти в кутии с проводници. Погледнете снимката по-долу, изобразих всичко това на нея.
На разглежданата печатна платка крайните две колони с отвори от всяка страна бяха свързани вертикално с общи гуми, от които обикновено се образуват положителната контактна шина на източника на захранване и отрицателната (обща шина). Обикновено се обозначава с червена и синя ивица по ръба на дъската, съответно плюс и минус.
Средната част на дъската е разделена на две части, всяка от частите е комбинирана линия по линия с пет дупки в ред на тази конкретна дъска. Фигурата показва схематично свързване на отворите (черни плътни линии).
Вътрешната структура на платката е показана на фигурата по-долу. Двойните шини захващат проводниците, както е показано. Удебелените линии показват вътрешни връзки.
Такива дъски в англоезичната среда се наричат Breadboard, под това име можете да го намерите в aliexpress и подобни онлайн магазини.
Как да работим с нея?
Просто вкарвате краката на електронните компоненти в дупките, свързвайки частите помежду си по хоризонтални линии и подавайки захранване от крайните вертикални. Ако имате нужда от джъмпер, те често използват специални с тънки щепсели в края, те могат да бъдат намерени в магазините под името „dupont jumpers“ или джъмпери за arduino, между другото, можете също да го поставите в такъв макет и сглобете вашите проекти.
Ако не сте имали достатъчно размери за една дъска, можете да комбинирате няколко, това е като пъзели, които се вмъкват един в друг, обърнете внимание на първата снимка в статията, веригата е сглобена на две свързани платки. На едната има шип, а на другата има прорез, скосен от външната част към корпуса на дъската, за да не се разпадне конструкцията.
Сглобяване прости веригина макета
За начинаещ радиолюбител е важно бързо да сглоби веригата, за да се увери, че работи и да разбере как работи. Да видим как изглеждат различни схемина макета.
Схемата на симетричния мултивибратор се препоръчва като първа за много начинаещи, тя ви позволява да научите как да свързвате части последователно и паралелно, както и да определите разпределението на транзисторите. Може да се монтира повърхностно или печатната платка може да се насочи, но това изисква запояване, а повърхностният монтаж, въпреки своята простота, всъщност е много труден за начинаещи и е изпълнен с късо съединение или лош контакт.
Вижте колко просто изглежда на макет без спойка.
Между другото, имайте предвид, че не са използвани джъмпери на Dupont. Като цяло не винаги могат да бъдат намерени в магазините за радио и особено в магазините в малките градове. Вместо това можете да използвате ядра от интернет кабел ( усукана двойка) те са изолирани и сърцевината не е лакирана, което ви позволява бързо да изложите края на кабела, като премахнете малък слой изолация и го поставите в конектора на платката.
Можете да свържете частите както желаете, само за да осигурите желаната верига, тук е същата верига, но сглобена малко по-различно.
Между другото, за да опишете връзките, можете да използвате маркировките на дъската, колоните са обозначени с букви, а редовете - с цифри.
За вашите дизайни има такива захранвания, те имат щепсели, които се монтират на платка без запояване чрез свързване към шините „+“ и „-“. Това е удобно, има превключвател и линеен регулатор на напрежение с нисък шум. Като цяло няма да ви е трудно да развъждате такава дъска сами и да я сглобите.
Като това, например, за да го проверите. Картината показва по-„усъвършенствана“ версия на печатната платка с винтови клеми за свързване на захранването. Анодът на светодиода е свързан към захранващия плюс (червена шина), а катодът е свързан към хоризонталната шина на работната зона, където е свързан към токоограничаващ резистор.
Захранване на линеен стабилизатор тип L7805 или всяка друга микросхема от серия L78xx, където xx е напрежението, от което се нуждаете.
Сглобената верига на високоговорителя на логиката. Правилно иметакава схема - Генератор на импулси на логически елементи тип 2i-не. Първо прочетете електрическата схема.
Като логически чип е подходящ домашен K155LA3 или чужд тип 74HC00. Елементите R и C задават работната честота. Ето и изпълнението му на платка без запояване.
Отдясно, запечатано с бяла хартия, има зумер. Може да се замени със светодиод, ако честотата се намали.
Колкото повече съпротивление ИЛИ капацитет - толкова по-ниска е честотата.
И ето как изглежда стандартен проект Arduino на етап тестване и разработка (а понякога и в окончателната форма, в зависимост от това колко е мързелив).
Всъщност популярността на „брадбордите“ се е увеличила значително през последните години. Те ви позволяват бързо да сглобявате схеми и да проверявате тяхната производителност, както и да ги използвате като конектор при мигане на микросхеми в DIP пакет и в други случаи, ако има адаптер.
Ограничения за монтажна платка без спойка
Въпреки своята простота и очевидни предимства пред запояването, безспойковите макетни платки имат редица недостатъци. Факт е, че не всички вериги работят нормално в този дизайн, нека да разгледаме по-отблизо.
На платки без запояване не се препоръчва да се сглобяват мощни преобразуватели и особено импулсни вериги. Първият няма да работи нормално поради текущата товароносимост на контактните коловози. Не бива да се изкачвате над токове с повече от 1-2 ампера, въпреки че в интернет има доклади, които включват 5 ампера, направете си изводите и експериментирайте.
електрическа безопасност
Не забравяйте, че високото напрежение е опасно за живота. Създаването на прототипи на устройства, работещи например от 220 V, е категорично ЗАБРАНЕНО. Въпреки че заключенията са затворени пластмасов панел, но куп проводници и джъмпери могат да доведат до случайно късо или токов удар!
Заключение
Макетната платка без запояване е подходяща за прости схеми, аналогови схеми, към които няма високи изисквания електрически връзкии прецизност, автоматизация и цифрови схеми, които не работят високи скорости(Гигахерци и десетки мегахерци вече са твърде много). В същото време високото напрежение и токове са опасни и за такива цели е по-добре да използвате повърхностен монтаж и печатни платки, докато начинаещият не трябва да прави и повърхностен монтажтакива вериги. Елементът на платките за запояване е най-простите схеми до дузина елементи и аматьорски проекти на Arduino и други микроконтролери.
За изграждане и отстраняване на грешки на прототипи на най-много различни устройства arduino използва макетни платки (друго име е платки без спойка и макет). Те се предлагат в няколко разновидности и се различават по размер и някои други характеристики на дизайна. Макетните платки могат да помогнат както на начинаещи инженери да създават прости схеми, така и сложни устройства за макетни платки. Какво е breadboard и как да използвате това устройство ще разкаже тази статия.
Рядко какво реален проект Arduino съдържа по-малко от 5-10 елемента, свързани помежду си. Дори в една проста добре позната схема на маяк се използват 2 елемента, светодиод и резистор, които по някакъв начин трябва да бъдат свързани помежду си. И тук възниква въпросът как да го направим.
Към днешна дата има следните основни методи за монтаж, които се използват в електрониката и роботиката на етапа на прототипиране:
- Запояване. За това се използват специални дъски с отвори, в които се вкарват части и се свързват една с друга чрез запояване (с помощта на поялник) и джъмпери.
- мамят. Според тази технология контактните връзки на устройствата се комбинират с макетчрез навиване на чист проводник към щифтов контакт.
от най-много съвременна версияза прототипиране е безспойка макетна платка, която има неоспорими предимства:
- Възможността за извършване на работа по отстраняване на грешки голям брой пъти чрез промяна на модификацията на схемите и методите за свързване на устройства;
- Възможност за свързване на няколко платки в една голяма, което ви позволява да работите с по-сложни и големи проекти;
- Лекота и бързина на прототипиране;
- Издръжливост и надеждност.
Английската версия на името на безспойковия макет е breadboard.
Схема на макет
За да знаете как да използвате макет, трябва да разберете как работи.
Макетът за монтаж без запояване има пластмасова основа с множество дупки (стандартното разстояние е 2,54 mm). Вътре в конструкцията има редове от метални плочи. Всяка плоча има щипки, които са скрити в пластмасовата част на модула.
Включването на проводници се извършва точно в тези клипове. При свързване на проводник към един от отделните отвори, контактът се свързва едновременно с всички останали контакти на отделния ред.
Заслужава да се отбележи, че една релса съдържа 5 скоби. Това е общ стандарт за всички платки без спойка. Тоест към всяка релса могат да се свържат до пет елемента и те ще бъдат свързани помежду си.
Трябва да се отбележи, че въпреки че във всеки ред има десет дупки, те все пак са разделени на две изолирани части, по пет във всяка. Между тях има релса без щифтове. Този дизайн е необходим за изолиране на плочите една от друга и ви позволява просто да свържете чипове, направени в DIP пакети.
Някои макетни платки също включват два захранващи проводника от всяка страна. Обикновено "червената линия" се използва за подаване на "+" напрежение, "синьо" - за "-". Поради наличието на две захранващи шини, две различни нива на напрежение могат да бъдат доставени към платката.
За опростяване на ориентацията макетът също е маркиран с цифри и букви, които могат да се използват като ръководство, създавайки например инструкции за свързване.
Основни видове бредборди
Прототипните платки се различават по броя на щифтовете, разположени на панела, броя на шините и конфигурацията. Съществуват и прототипни платки, при които контактните връзки се осъществяват чрез запояване, но работата с тях е по-трудна, отколкото с безпоялни устройства.
В зависимост от характеристиките най-често срещаните видове са:
- За сглобяване на големи микросхеми се използват главно платки без спойка с 830 или 400 отвора. За свързване на няколко компонента и захранване на проводници до необходимите точки - за 8, 10, 16 отвора;
- С наличието на канали за захващане на дъски, които позволяват изпълнението на доста големи проекти;
- С наличие на самозалепващо се върху основата за сигурно закрепване към устройството;
- С отпечатани на платката символи за свързване на устройства.
В зависимост от цената и производителя, пакетът може да включва и допълнителни аксесоари - джъмпери, различни конектори. Но основният критерий за качество винаги е броят на контактните съединители и техните технически характеристики.
Как да използвате макета
Бредбордът е доста лесен за използване. При създаване на модел в дупки на пластмасова кутиявмъкнат необходими елементи- кондензатори, резистори, различни индикатори, светодиоди и др. Ширината на съединителите ви позволява да свържете проводници с напречно сечение от 0,4 до 0,7 mm към контактите.
Най-простият пример за създаване на прототип на верига с помощта на макет би било следното изпълнение:
За да го сглобите, трябва да вземете:
- Бредборд (макет);
- проводници за свързване;
- 1 светодиод;
- бутон за часовник;
- резистор с номинално съпротивление 330 ома;
- батерия тип "Крона" 9V.
Плюсът на батерията е свързан към положителната шина, а минусът към отрицателната. Ако веригата е сглобена правилно, тогава, когато натиснете бутона, светодиодът ще светне.
внимание! Безспойковите макетни платки са абсолютно неприемливи за използване с напрежение 220V!
Breadboards са оптимални за създаване на почти всякакви цифрови схеми и не са предназначени за сглобяване на аналогови схеми с висока чувствителност на съпротивление. В тяхната практика те често се използват както от начинаещи, които научават основите на схемата, така и от опитни професионалисти поради лесната инсталация и Високо качествосвързване на работни контакти.
