Как да запоявате писти на макет. Бредборди. Платки без запояване с щифтове

здравейте всички Днес ще говорим за макет. Радиолюбителите ще разберат без никакви въпроси, тъй като почти всички са преминали през занаятите на breadboards в началото на своето развитие. За останалото малко повече подробности. Необходима е развойна платка за временно инсталиране на радиокомпоненти при отстраняване на грешки в електронни вериги и решаване на проблеми, възникнали по време на етапа на производство на устройството.

В дните на моята младост и тотален недостиг, макетите бяха направени самостоятелно от парче фолио гетинакс или фибростъкло, изтегляйки медното покритие в квадрат с фреза, така че да има много подложки, към които могат да бъдат контактите на радиокомпонентите запоени по схемата. Това беше оправдано, тъй като правенето на дъската сами беше доста трудоемко. Дори се случи домашно приготвените продукти да останат в оригиналния си вид на дъската, тъй като никой вътре в кутията не можеше да види колко тромаво е направено всичко, но веригата работеше и първоначалната цел беше постигната. Спестяването на време и ресурси е очевидно.
Домашната дъска за хляб често изглеждаше така:

Но времето минаваше, прогресът не стоеше неподвижен. С нарастването на уменията веригите станаха по-сложни, броят на щифтовете и точките за запояване се увеличи пропорционално и домашните дъски за хляб (макетни платки) вече не решаваха напълно проблема. Тук започнаха да се появяват промишлени breadboards, или по-скоро те съществуваха преди, но не бяха достъпни за всички. И ако за момчетата от радиоклуба първоначално създаването на радиоприемник или цветомузика беше постижение, то по-късно схемите с цифрова логика станаха още по-трудни за изпълнение. В крайна сметка трябваше да пробием много малки дупки и да боядисаме проводниците с лак за нокти и накрая да ги гравираме в меден сулфат. И ако бяха допуснати грешки по време на производството, тогава външният вид на дъската бързо се влоши до нещо ужасно.
Това също е развойна платка, но индустриално произведена:


В изобилието от кабели може да се познае някакъв вид клонинг на Spectrum.

В момента инженерите по електроника имат достъп до различни съвременни технологии за производство на платки, включително поръчки на малки серии от заводи на сравнително ниска цена. Но breadboards във всеки случай заемат своята ниша и рано или късно те трябва да бъдат използвани.

Поръчка и доставка

Като цяло нямах нужда от макет (наричан по-долу макет), тъй като не произвеждам електроника професионално и изключително за себе си. Но когато случайно го видях в продажба, реших да го поръчам. Платката е поръчана ноември миналата година, пристигна в обикновена опаковка без балончета, за около месец. Вътре нямаше нищо освен самата дъска. Нямаше никакви щети предвид крехкостта на гетинакса.

Изглежда така:




Цветът на медното фолио е приятен, почти естествен. Пътеките за макет са покрити със защитно съединение, наподобяващо слаб разтвор на колофон в алкохол. Поне при запояване количеството дим е минимално и няма следи от изгорял колофон.

Посочените размери са 9х15 см, реално са такива, дебелината е 1 мм, което според мен не е достатъчно предвид свойствата на материала. Слоят от фолио е с дебелина приблизително 20 микрона.


последна дата на проверка =)



Микрометърът ми не е проверяван от 31 години, така че показанията са условни. При производството минималната дебелина на фолиото е 18 микрона, което съответства на най-евтиния вариант.
На дъската има 30 реда от 48 дупки, което в крайна сметка дава 1440. Последните се изстискват по време на формирането на дъската. Пробиването на такъв брой дупки не е икономически изгодно. Диаметър на отвора 1 мм. За съжаление, части с щифтове от 0,7 и 0,8 mm трябва да бъдат фиксирани по време на запояване, в противен случай те са склонни да изпаднат.


Осмоъгълни контактни площадки с размер 2 мм. В дупките няма метализация. Тъй като животът на платката е минимален и цената с метализация ще бъде неоправдано висока.

Основа за макет Getinax

Гетинаксът е електроизолационен слоест пресован материал с хартиена основа, импрегнирана с фенолна или епоксидна смола.
Използва се главно като основа за заготовки за печатни платки. Материалът има ниска механична якост, лесен за обработка и относително ниска цена. Той се използва широко за евтино производство на платки в домакинско оборудване с ниско напрежение, тъй като в нагрято състояние може да бъде щампован, което води до платка с всякаква форма заедно с всички дупки.


Веднага се сещам за табла от телевизори. Поради ниската си устойчивост на механични и термични натоварвания, плочите на основата на гетинакс са по-малко подходящи за поддръжка и в някои случаи дори са били източници на пожар...

Пробно приложение:

Това са съставките, които използвам

За запояване


Припой с колофон вътре, естествен колофон, поялник 25 W, температура на върха приблизително 330-350 градуса без настройка.
А за рязане дефорт гравьор + комплект китайски резци




Фрезите, разбира се, са ужасни като качество, купих ги за Нова година от JD, не можах да устоя.


Имаше причина да се сглоби захранване за +5V +12V-12V генератор на сигнали. Първоначално исках да преправя зарядното устройство за мобилен телефон чрез домашно навиване на намотките, но не можах да намеря такова с нормална междина за проводниците. Следователно изборът падна върху макета.
Трансформатор от неизвестен тип ми изигра жестока шега - тъй като стъпката на дупките на платката е 2,54 мм - инча, трябваше да пробия отново дупките на място. Дъската се пробива лесно и дори тъпата бормашина не забавя особено процеса на пробиване, въпреки че избива парчета от дъската от задната страна.
Няколко снимки на готовото захранване. Точно такъв е случаят, когато реших да не правя таблото.




Стабилизаторът 7912 ми изигра жестока шега - pinout не съвпада с 7812. Поради това изгорих диодния мост KTS407. След като разбрах грешката си, запоих отново. При презапояване падна една контактна площадка. Така че качеството на платката е да я макираш няколко пъти и да преминеш към нова.
Контактните площадки бяха калайдисани практически без колофон, само с количеството, което беше в спойката.


Колкото и да се опитвах, не успях да направя капка на контакта; спойката винаги се влачи зад поялника. Може би температурата не е достатъчна.
Опитвам се да го отрежа




Изглежда, че скоростта е висока, но гетинаксът се разпада. Прахът обаче не е толкова вреден, колкото този от фибростъкло.

Защо купих точно този бредборд, а не по-модерните - за рядка употреба и нямам нищо против да го изхвърля. Практически не използвам метализация. Закупен е и бредборд без запояване, но в момента не е използван. В сравнение с разглеждания има недостатък - изисква изводи с необходимата дължина и формовани такива. И тъй като имам огромни запаси от стари и употребявани части (карам се, че постоянно изхвърлям всичко), запояването е единственият правилен вариант.

Изводи: бюджетно оформление. Ако нямате двойка в наличност, можете да ги вземете.

Къде е котката?

Смятам да си купя +13 Добавяне към любими Ревюто ми хареса +24 +39

Платките за разработка се използват за проектиране и отстраняване на грешки в прототипи на голямо разнообразие от Arduino устройства. Друго име за такива платки е макетни платки. Дъските се предлагат в няколко разновидности и се различават по размер и някои други дизайнерски характеристики. Обикновено те помагат на начинаещи инженери да създават прости схеми или прототипи на сложни устройства. Тази статия ще ви разкаже какво е платка за разработка и как да използвате това устройство.

Рядко се случва реален проект на Arduino да съдържа по-малко от 5-10 елемента на веригата, свързани един с друг. Дори в проста, добре позната схема на маяк се използват 2 елемента, светодиод и резистор, които трябва по някакъв начин да бъдат свързани помежду си. И тук възниква въпросът как да стане това.

Макет без запояване

В момента има следните основни методи за инсталиране, които се използват в електрониката и роботиката на етапа на прототипиране:

  • Запояване. За да направите това, използвайте специални дъски с отвори, в които се вмъкват части и се свързват една с друга чрез запояване (с помощта на поялник) и джъмпери.
  • Twist. При тази технология контактните връзки на устройствата се комбинират с макетната платка чрез навиване на чист проводник към щифтовия контакт.
  • Платка за монтаж без запояване. Английската версия на името на безпоялна макетна платка е breadboard.
  • Можете също така да държите контактите с ръце или зъби, да ги залепите с пистолет за лепило или да ги закрепите с електрическа лента или лента. В тази статия не разглеждаме такива екзотични опции.

Най-модерният вариант за създаване на прототипи е дъска без запояване, която има несъмнени предимства:

  • Възможност за извършване на работа по отстраняване на грешки голям брой пъти, 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;
  • Простота и бързина на прототипиране;
  • Издръжливост и надеждност.

Разбира се, тази опция за инсталиране има и недостатъци:

  • В реални проекти връзките на платката няма да са толкова надеждни, колкото при запояване. Всякакви вибрации бавно ще отслабят контактите и това със сигурност ще доведе до неочаквани проблеми с времето. Следователно в реални проекти се използват други видове монтаж на елементи.
  • Появата на проекти с юфка под формата на жици над безкрайните бели полета на дъската не може да се нарече професионална и естетична. Те искат такъв външен вид, който винаги очарова зрителите и придава на проекта образа на нещо „ужасно сложно, тъй като има толкова много жици“.
  • Табло с този тип инсталация винаги ще заема повече място поради надвиснали проводници. Това означава, че изисква корпус с голям обем с фиксиране и защита от вибрации.
  • Разходи за макет. Въпреки че платките не са скъпи устройства, все пак ще трябва да ги закупите в допълнение към микроконтролера и други елементи. За щастие днес на пазара има голям брой евтини опции и готови комплекти с включени платки. Някои опции могат да бъдат намерени в следващия раздел на нашата статия.

Въпреки някои недостатъци, начинаещите практически нямат алтернативни възможности за простота и достъпност за инсталиране на първите си схеми. Днес можете да намерите огромен брой проекти, в които всички елементи са поставени върху макета. Почти всички примери от учебници по основи на роботиката и Arduino използват тази опция за монтаж. Ето защо ви препоръчваме да разгледате по-отблизо този структурен елемент.

Купете развойна платка

Традиционно направихме селекция от най-популярните дъски, които могат да бъдат закупени в онлайн магазини и предоставихме връзки към най-надеждните доставчици на Aliexpress.

3 в един комплект: MB102 развойна платка с 3.3V/5V захранване и 65 комплекта кабели Развойна платка MB102 Breadboard 830 пина Комплект от 6 Mini Breadboards 170 Pins Mini Breadboard kit за Arduino
Развойна платка 4 в едно - 700 конектора от известната марка WAVGAT Стандартна развойна платка 8,5 CM x 5,5 CM 400 заглавки Стартов комплект – комплект от макет, Arduino и проводници

Диаграма на платката за развитие

За да знаете как да използвате развойна платка, трябва да разберете принципа на нейния дизайн. Това е съвсем просто.


Диаграма на платката за развитие

Развиващата платка е с пластмасова основа с много отвори (стандартното разстояние между тях е 2,54 мм). Вътре в конструкцията има редове от метални плочи. Всяка плоча има щипки, които са скрити в пластмасовата част на модула.

Проводниците се вкарват в тези скоби. Когато проводник е свързан към един от отделните отвори, контактът е свързан едновременно с всички останали контакти на отделния ред. Следователно, свързвайки контактите на други устройства към останалите клипове, ние ги свързваме с проводник - релса с клипове.

Заслужава да се отбележи, че една релса съдържа 5 скоби. Това е общ стандарт за всички развойни платки. 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.


Свързване на чипа към макетната платка

За да се улесни навигацията, макетът също така съдържа цифрови и буквени символи, които могат да се използват като ръководство, когато създавате, например, инструкции за окабеляване.

Някои платки за разработка също включват две захранващи линии от всяка страна. Обикновено "червената линия" се използва за подаване на "+" напрежение, "синята" линия за "-". Благодарение на наличието на две захранващи шини, две различни нива на напрежение могат да бъдат доставени към платката.

внимание! Абсолютно неприемливо е използването на бредборди с напрежение 220V!

Ако платката е голяма, тогава захранващите линии се "счупват" в средата. Това позволява повече възможности за свързване. Например, можете да сглобите устройства с 3 и 5 волта мощност на една платка.

Основни видове развойни платки за Arduino

Платките за разработка се различават по броя на щифтовете, разположени на панела, броя на шините и конфигурацията. Има платки, в които контактните връзки се осъществяват чрез запояване, но работата с тях е по-трудна, отколкото с безпоялни устройства и ще ги разгледаме в друга статия.


Голяма развойна дъска
Цветни дъски за хляб

В зависимост от характеристиките най-често срещаните видове са:

  • За сглобяване на големи чипове се използват главно безпоялни платки с 830 или 400 отвора. За свързване на няколко компонента и захранване на проводници до необходимите точки - 8, 10, 16 дупки;
  • С наличието на канали за залепване на дъски, които позволяват изпълнението на доста големи проекти;
  • Със самозалепваща се на 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 остава броят на контактните съединители и техните технически характеристики.

Как да използвате развойна дъска

Използването на макета е доста просто. При създаването на верига в отворите на пластмасовия корпус се вкарват необходимите 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.


Например, трябва да свържете два елемента заедно - светодиод и резистор. За да направите това, вземете крака на първия елемент (LED) и го вмъкнете, например, в ред номер 2. Вмъкнете втория крак в друг ред. Например, 3. Ако поставите крак в същия ред, веригата няма да работи, т.к двата крака ще бъдат свързани чрез обща релса с железен проводник. Ще има късо съединение. Токът ще тече през връзката директно, заобикаляйки светодиода. Няма да има полза от това.


Свързване на светодиод към макет. Поставяме светодиода на удобно място. Основното е, че за всеки крак има свой собствен ред

Ако вмъкнете контакт в съседен ред, няма да има късо съединение между тях, т.к съседните редове не са свързани помежду си с проводници (в края на краищата са свързани само 5 контакта в един ред). Няма значение в кой ред ще поставите крака. Основното е, че не е същото като първия крак.

За удобство, в реални схеми вторият крак се поставя не в съседния ред, а във всеки друг, малко по-далеч от първия. Трябва да изберете мястото за инсталиране, като вземете предвид размера на самия светодиод, за да не огъвате контактите твърде много.

И така, осигурихме светодиода - той стои стабилно с двата крака в редове 2 и 3. Нека сега свържем резистор към тази верига. Ще вземем едно краче на резистор и ще го поставим в същия ред като едно от краката на светодиода. Например в ред номер 3 - навсякъде. Има 5 контакта в един ред, няма значение в кой контакт ще попаднем, основното е, че е в същия ред! След това вмъкваме втория крак на резистора в друг ред, например в седмия.


Свързване на светодиод и резистор към макет. Свързваме единия крак на елементите

Оказва се, че краката на 3-тия ред ще се срещнат през вътрешната връзка и ще бъдат свързани, сякаш сме ги запоили или усукали. И ток ще тече между тях с удоволствие, защото той обича металните връзки.

Остава ни един крак за светодиода и един крак за резистора. Трябва да свържем LED крака към платката Arduino. Ако е дълъг крак, тогава го свързваме към щифт 13. Ако е къс, тогава с щифта GND. В нашия случай ще свържем късото краче във втория ред към GND конектора на платката Arduino. За да направите това, ние вземаме мъжкия мъжки проводник и го залепваме в реда, където се намира свободният ни крак. За нас това е ред 2 (вторият крак на светодиода вече е свързан в ред 3 към резистор). Отново, няма значение къде точно ще включим проводника, основното е, че на втория ред - в този, където вече чака LED крака. Свързваме втората част от проводника към платката Arduino.


Пример за свързване на светодиод и резистор към макет. Да отидем на GND

Свързваме останалата част от веригата по същия начин - превеждаме втората част на резистора през проводник към друг конектор на Arduino. В нашия случай от ред 7 издърпваме проводника към щифт 13 на Arduino. Оказва се, че дългият крак на светодиода отива към плюса - към щифт 13. И нашата къса отдавна е свързана към маса - GND.

Това е всичко, диаграмата е сглобена. И след включване на захранването, токът ще върви по следния начин (схематично): през източника вътре в Arduino ще стигне до пин 13, през червения проводник ще стигне до макетната платка, ще премине през съпротивлението, след това през светодиода, след това през черния проводник ще се върне към Arduino. В крайна сметка веригата работи без никакви прекъсвания.

Изградете и тествайте тази диаграма. Ако внезапно нещо не работи, проверете контактите - проводниците и платките за готвене от китайски онлайн магазини не винаги са с безупречно качество.

Друг пример за създаване на прототип на верига с помощта на макет може да бъде следната опция за изпълнение:

За да го сглобите, трябва да вземете:

  • Бредборд;
  • проводници за свързване;
  • 1 светодиод;
  • бутон за такт;
  • резистор с номинално съпротивление 330 ома;
  • 9V батерия Krona.

Плюсът на батерията е свързан към положителната шина, а минусът към отрицателната. Ако веригата е сглобена правилно, когато натиснете бутона, светодиодът ще светне.

Още няколко примера:



Изводи

Платките за разработка на breadboard са оптимални за създаване на прототипи и цифрови схеми с ниска сложност. В тяхната практика те често се използват както от начинаещи, които разбират основите на схемата, така и от опитни професионалисти поради лекотата на инсталиране и доста високото качество на свързване на работните контакти. С помощта на такива платки можете бързо и без ненужно запояване да създадете прототип, да го тествате и след това да сглобите устройство с по-надеждна опция за свързване.

Въпреки големия брой предимства, бредбордите имат и недостатъци. Те не позволяват да се направи надеждно устройство, което може да се използва в трудни условия. Те не са предназначени за сглобяване на аналогови схеми с висока чувствителност към стойностите на съпротивлението, т.к Съпротивлението в точката на контакт зависи от много фактори и може да варира. Таблата не трябва да се свързват към линия с високо напрежение. И накрая, такива платки също струват пари - платките със запояване са по-евтини.

Във всеки случай, за първите проекти инженерът на Arduino няма алтернативи. В допълнение, свързването на breadboard насърчава развитието на абстрактното мислене - и това никога не е излишно.

Платките за разработка могат да бъдат сглобени за всяко устройство. Те са популярни сред начинаещи инженери по електроника и опитни занаятчии. Сглобяват се с и без запояване. Първите са издръжливи и могат да се използват като основна платка, докато вторите са по-удобни за сглобяване поради елиминирането на работата по запояване.

За да започнете производството на всеки продукт, трябва да направите негов макет и след това, след оценка на производителността на продукта и другите му параметри, да започнете производството на серията. В този случай спестявате пари и време. Но прототипите се правят не само в производството, те също се използват широко в електрониката и на първо място това е свързано с производството на макетни платки.

Да приемем, че сте на път да направите ново електронно устройство. Преди това прототипът на платката за прототипиране изглеждаше като правоъгълник, направен от картон, в който бяха направени дупки и там бяха вмъкнати радиоелементи, свързани помежду си, и след това работата му беше проверена. Ако устройството функционираше нормално, тогава производството на основната платка започна с подходящи материали. Сега задачата е донякъде опростена - на пазара активно се продават дъски с вече готови дупки и писти, които могат да бъдат намерени в специализирани магазини, например тук на http://makerplus.ru/, където можете да изберете подходящата опция .

Какви видове бредборди има?

Бредбордите се изработват без запояване и със запояване. Конструкцията без запояване се състои от пластмасов корпус с множество отвори с контактни конектори. В тях се монтират части. Отворите са предназначени за проводници с диаметър 0,7 мм. Разстоянието между тях е 2,54 мм, което е достатъчно за инсталиране на транзистор и други елементи.

Пътищата на мощността са обозначени със сини и червени линии. Броят на съединителните точки може да варира от 100 до 2500 броя. Принципът на работа с такава дъска е прост. Монтирате електронни елементи в необходимите отвори и ги свързвате с обикновени проводници или купувате специално подготвени джъмпери. Ако веригата е сглобена неправилно, тогава я разглобете и я сглобете отново.

Бредборд със запояване

Тази платка се различава от варианта, разгледан по-горе, тъй като елементите, инсталирани в кутията, могат да бъдат запоени. В този случай можете да го използвате не само като макет, но и като реален продукт. Вярно е, тогава дъската ще бъде малко по-голяма. В допълнение, запоените структури имат по-ниска цена.

Платките със запояване, които между другото могат да бъдат закупени на страницата на онлайн магазина http://makerplus.ru/category/breadboard, имат отвори за проводници с диаметър до 0,9 mm и са разположени на стъпки от един инч (2,54 мм). От едната страна на конструкцията има прави изолирани линии от фолио, а от другата страна са монтирани радиоелементи и джъмпери.

  • Веднага изрежете дъската до необходимия размер. За това са подходящи обикновени ножици, резачка или ножовка. Можете дори просто да го счупите по дупките, но след това почистете краищата.
  • Ако няма да използвате дъската в момента, не докосвайте отново с ръце зоните с фолио. Ръцете може да са мокри, което ще доведе до повърхностна корозия и лош контакт.
  • Ако се появят оксиди или мръсотия, почистете ги с фина шкурка или обикновена гума.
  • Радио елементите са монтирани от страната, където няма ленти от фолио. Изводите се вкарват в дупките и се запечатват от обратната страна.
  • Синият цвят на проводимите пътеки показва "минус" на веригата, червеният "плюс", а зеленият се използва по ваша преценка. Следите се маркират от същата страна, където се намира фолиото.
  • Най-важното позициониране на частите се извършва във вертикално положение, тъй като в този случай грешка ще доведе до неправилно сглобена верига.

Моля, обърнете внимание, че и двата вида дъски за тестване може да имат слотове отстрани. Това е необходимо за тези, които сглобяват голямо устройство, състоящо се от няколко модула. Жлебовете ви позволяват да сглобите една голяма дъска от няколко малки.

Когато веригите са запоени, можете да направите всичко без добавки. Но тогава има доста голяма вероятност нещо да предизвика късо съединение. И тогава схемата няма да работи. За да премахнат този недостатък и да приведат резултатите от работата в повече или по-малко прилична форма, те използват такова просто и ефективно изобретение като макет. каква е тя Какви разновидности има?

Развойна дъска

Как да използвате такова изобретение? Първо, нека изясним терминологичния компонент. Развойната платка е универсална заготовка, която се използва за сглобяване и симулиране на прототипи на електронни устройства. Те могат да бъдат разделени на два вида:

  1. Тези, където се използва запояване.
  2. Тези, дето няма запояване.

При създаването на прототипи на електронни устройства всеки се сблъсква с няколко проблема:

  1. Макетът трябва да бъде проектиран от нулата и след това произведен. Ако е направена грешка, тя ще трябва да бъде повторена.
  2. Създаването на едно копие обикновено не е печелившо.
  3. Ако веригата е направена на микросхеми с ниска степен на интеграция и аналогови елементи, тогава ще бъде по-лесно да се направи с помощта на стенен монтаж. Но ще бъде много трудно да се правят микропроцесорни устройства по този начин.

Начинаещите радиолюбители са в най-неизгодна позиция: тъй като те все още нямат умения да проектират вериги, те трябва да работят „на случаен принцип“. Ето защо в момента се произвежда широка гама от различни макетни платки, където се поставят различни къси писти и човек ще трябва само да свърже частите, за да получи необходимата верига.

Разновидности

Има няколко вида дъски за хляб:

  1. Универсален. Те имат само метализирани дупки, които ще бъдат свързани от разработчика.
  2. За цифрови устройства. В тях има отделни места, където можете да поставите микросхеми. Има и захранващи шини по цялата дъска.
  3. Специализиран. Те са създадени за различни устройства, които трябва да работят на определени чипове. Като правило те са много функционални и добре проектирани.

Също така, в зависимост от това как са направени, има два вида:

  1. Макет без запояване. Предимствата на този тип обикновено се наричат ​​почтеност и точност на изпълнение (ако говорим за промишлени дизайни).
  2. Запоена макетна платка. Евтиността и възможността за лесна смяна на устройството са основните предимства на този тип.

Развойни платки за монтаж на цокъл

Такива заготовки имат хиляди дупки, които са свързани помежду си с помощта на метални ленти. Изводите на микросхемите и радиокомпонентите се вкарват в отворите и след това се свързват с помощта на джъмпери. Дългите редове от щифтове, които могат да се видят в долната, средната и горната част на дъската, са захранващите шини. Те се използват за свързване на множество точки във верига към земята и захранването. Под всеки отвор има специално оформен еластичен контакт, който осигурява висока проводимост и издръжливост на връзките. Платката за развитие може да се подрежда. В такива случаи жлебовете са разположени на страничните повърхности за свързване на няколко устройства в едно голямо.

Заключение

Платката за разработка значително улеснява работата на разработчика. Той също така увеличава стабилността на веригата, така че не се колебайте да използвате устройството. Невъзможно е да не се отбележи важната роля, която развойната платка играе за хората, които тепърва започват да разработват електронни устройства, тъй като много от тези заготовки вече са произведени за създаването на определени устройства. Следователно, когато проектирате популярна схема, има смисъл да погледнете дали вече има заготовка за нея, защото ако отговорът е положителен, това значително ще спести време.

Breadboard (платка без запояване) е един от основните инструменти както за тези, които изучават основите на дизайна на схеми, така и за професионалистите.

В тази статия ще се запознаете с това къде и как да използвате breadboard и какви са те. След като се запознаете с дадените основи, ще можете да сглобите своя собствена електрическа верига, като използвате безспойка макетна платка.

Историческа екскурзия

В началото на 60-те години прототипирането на чипове изглеждаше по следния начин:

На платформата бяха монтирани метални стойки, на които бяха навити проводници. Процесът на прототипиране беше доста дълъг и сложен. Но човечеството не стои неподвижно и беше изобретен по-елегантен подход: Безгрижни дъски за хляб!

Ако знаете, че хлябът се превежда като хляб, а дъската е дъска, тогава една от асоциациите, които могат да възникнат при споменаването на думата breadboard, е дървена стойка, на която се нарязва хляб (както е на фигурата по-долу). По принцип не си далеч от истината.


И така, откъде идва това име - breadboard? Преди години, когато електронните компоненти бяха големи и тромави, много домашни майстори в гаражите си сглобяваха вериги с помощта на резачки за хляб (примерът е показан на снимката по-долу).


Постепенно електронните компоненти станаха по-малки и беше възможно да се намали прототипирането до използването на повече или по-малко стандартни проводници, съединители и микросхеми. Подходът е променен донякъде, но името е мигрирало.

Breadboard е печатна платка без спойка. Това е страхотна платформа за разработване на прототипи или временни вериги без необходимост от поялник и всички проблеми и отнемащо време разпояване, което идва с него.

Прототипирането е процес на разработване и тестване на модел на вашето бъдещо устройство. Ако не знаете как вашето устройство ще се държи при определени определени условия, по-добре е първо да създадете прототип и да тествате работата му.

Платките без запояване се използват както за създаване на прости електрически вериги, така и за сложни прототипи.

Друга област на приложение на макетните платки е тестването на нови части и компоненти - например микросхеми (IC).

Както бе споменато по-горе, електрическата верига, която създавате, може да се промени и това е основното предимство на използването на печатни платки без спойка. Например, по всяко време можете да включите допълнителен светодиод във веригата, който ще реагира на определени условия във вашата верига. Фигурата по-долу показва примерна електрическа схема за тестване на функционалността на чипа Atmega, който се използва в платките Arduino Uno.


„Анатомия на печатни платки без спойка“


Най-добрият начин да обясните как точно работи дъската за макет е да разберете как изглежда дъската отвътре. Нека да разгледаме примера на миниатюрна дъска.

Картината по-долу показва макет с премахната основа в долната част. Както можете да видите, дъската има редици от метални плочи, инсталирани върху нея.


Всяка метална плоча изглежда като фигурата по-долу. Тоест, това не е просто плоча, а плоча с щипки, които са скрити в пластмасовата част на платката. В тези щипки свързвате проводниците си.


Тоест, веднага щом свържете проводник към един от отворите в отделен ред, този контакт ще бъде едновременно свързан с другите контакти в отделен ред.

Моля, имайте предвид, че има пет клипса на една релса. Това е общоприетият стандарт. Повечето платки без запояване са изпълнени по този начин. Тоест, можете да свържете до пет компонента включително на отделна релса на макетната платка и те ще бъдат свързани помежду си на дъската!? Защо сме ограничени до пет пина? центърът Има отделна релса без щифтове на платката? Тази релса изолира плочите една от друга. Ще обсъдим защо това е направено малко по-късно са ограничени до пет свързани контакта, а не до десет.

Картината по-долу показва светодиод, монтиран на печатна платка без спойка. Имайте предвид, че двата LED крака са монтирани на изолирани успоредни релси. В резултат на това няма да има затваряне на контакта.


Нека сега да разгледаме голяма дъска за макет. На такива дъски, като правило, са предвидени две вертикално разположени релси. Така наречените електрически релси.


Тези релси са подобни по дизайн на хоризонталните, но са свързани помежду си по цялата дължина. Когато разработвате проект, често имате нужда от захранване за много компоненти. Именно тези шини се използват за захранване. Обикновено са маркирани с “+” и “-” и с два различни цвята - червен и син. По правило релсите са свързани една с друга, за да се получи една и съща мощност от двете страни на макетната платка (вижте фигурата по-долу). Между другото, няма нужда да свързвате плюса специално към релсата, отбелязана с „+“, това е само намек, който ще ви помогне да структурирате проекта си.


Централна шина без контакти (за DIP чипове)

Централна релса без щифтове изолира двете страни на печатната платка без запояване. Освен изолация, тази релса има и втора важна функция. Повечето интегрални схеми (IC) се произвеждат в стандартни размери. За да заемат минимално място на платката, се използва специален форм фактор, наречен Dual in-line Package или накратко DIP.

За DIP микросхемите контактите са разположени от двете страни и пасват перфектно на две релси в центъра на макетната платка. В този случай контактната изолация е отлична опция, която ви позволява да насочите всеки контакт на микросхемата към отделен. шина с пет контакта.

Фигурата по-долу показва инсталирането на два DIP чипа. По-горе е LM358, по-долу е микроконтролерът ATMega328, който се използва в много платки Arduino.


Редове и колони (хоризонтални и вертикални релси)

Вероятно сте забелязали, че печатните платки без запояване имат цифри и букви близо до редовете (хоризонтални релси) и колоните (вертикални релси). Тези маркировки са предоставени само за удобство. Прототипите на вашите устройства много бързо обрастват с допълнителни компоненти и една грешка в свързването води до неработоспособност на електрическата верига или дори до повреда на отделни компоненти. Много по-лесно е да свържете контакт към релса, която е маркирана с цифра и буква, отколкото да преброите контактите „на око“.

В допълнение, много инструкции също показват номерата на релсите, което прави сглобяването на вашата верига много по-лесно. Но не забравяйте, че дори и да използвате инструкциите, не е задължително номерата за контакт на макетната платка да съвпадат!

Колчета на дъски за хляб

Някои платки се изработват на отделна стойка, на която са монтирани специални колчета. Тези щифтове се използват за свързване на източник на захранване към вашата макетна платка. Подобни макетни платки са разгледани по-подробно по-долу.

Други функции

Когато проектирате електрическа верига, не е нужно да се ограничавате само до една макетна платка. Много печатни платки имат специални слотове и зъбци отстрани. С помощта на тези слотове можете да свържете няколко макетни платки и да създадете работното пространство, от което се нуждаете. Фигурата по-долу показва четири мини breadboard "a, свързани заедно.


Някои печатни платки без спойка имат самозалепваща се подложка на гърба. Много полезна функция, ако искате надеждно да инсталирате макет на някаква повърхност.

При някои големи схеми вертикалните релси, към които се подава захранване, се състоят от две части, изолирани една от друга. Много е удобно, ако вашият проект се нуждае от два различни източника на захранване: например 3,3 V и 5 V. Но трябва да сте изключително внимателни и преди да използвате макетната платка, свържете един източник на захранване и проверете напрежението в двата края на вертикалата релса с помощта на мултицет.

Ние подаваме захранване към макетната платка

Има различни начини за захранване на макетната платка.

Ако работите с Arduino, можете да свържете 5V (3.3V) и Gnd щифтовете към две различни релси за макет. Картината по-долу показва връзката на щифта Gnd от Arduino към мини релсата за макет.


Обикновено Arduino се захранва от USB порт на компютъра или от външен източник на захранване, който можем да подадем към релсата за макет.

Платки без запояване с щифтове

Вече беше споменато по-горе, че някои платки имат щифтове за свързване на външен източник на захранване.

За да започнете, трябва да свържете колчетата към релсите на макета с помощта на проводници. Колчетата не са свързани към никоя релса, което ви дава пространство за маневриране: към коя релса да подадете захранване и заземяване.

За да свържете жицата към колчето, развийте пластмасовата капачка и поставете края на жицата в отвора (вижте снимката по-долу). След това завийте отново капачката.


Обикновено ще ви трябват две колчета: едно за захранване и едно за земята. Трето колче може да се използва, ако имате нужда от алтернативен източник на енергия.

Колчетата са свързани с релсите, но това не е краят. Сега трябва да свържете външен източник на захранване. Вариантите са няколко.

Можете да използвате специални крикове, както е показано на снимката по-долу.


Можете да използвате "крокодили" и дори обикновени проводници. Зависи изцяло от вашите предпочитания и наличните части.

Една от доста универсалните опции е да запоите контактите на жака за вашия източник на захранване и да свържете проводниците към колчетата, както е показано по-долу.


Можете също да използвате специални модули за стабилизиране на мощността, които се произвеждат за платки без запояване. Някои модули позволяват захранването на макетната платка от USB порт, някои са направени със стандартни жакове за захранване. Повечето от тези модули за стабилизатор на мощност осигуряват регулиране на напрежението. Например, можете да изберете напрежението, което ще премине към шината: 3,3 V или 5 V. Една от опциите за такива модули за регулатор/стабилизатор на напрежението е показана на фигурата по-долу.


Проста схема, използваща платка без спойка

Разгледахме основите на работа с печатна платка без спойка. Нека да разгледаме пример за проста електрическа верига, в която ще използваме макет.

По-долу е даден списък с възли, които ще са необходими за нашата верига. Ако не разполагате с точно тези части, можете да ги замените с подобни. Не забравяйте: една и съща електрическа верига може да бъде сглобена с помощта на различни компоненти.

  • Бредборд
  • Регулатор/стабилизатор на напрежението
  • захранващ блок
  • светодиоди
  • Резистори 330 Ohm 1/6 W
  • Съединители
  • Тактови бутони (12 мм квадрат)

Сглобяване на електрическа верига

По-долу е показана снимка на сглобената електрическа верига, използваща платка без спойка. Проектът използва два бутона, резистори и светодиоди. Моля, обърнете внимание, че две подобни вериги се сглобяват по различен начин.


Червената платка отляво е стабилизатор на напрежението, който осигурява 5V захранване към релсите на макетната платка.

Веригата се сглобява, както следва:

  • Положителният крак (анод) на светодиода е свързан към 5 V захранване от съответната релса за макет.
  • Отрицателният крак (катод) на светодиода е свързан към резистор 330 Ohm.
  • Резисторът е свързан към бутона на часовника.
  • При натискане на бутона веригата се завършва до маса и светодиодът светва.

Когато създавате прототипи, е важно да разбирате електрическите вериги. Нека да разгледаме набързо електрическата схема на нашата малка електрическа верига.

Електрическата диаграма е схематична диаграма, която използва универсални символи за отделни електрически компоненти и показва последователността, в която са свързани. Подобни електрически вериги могат да бъдат получени с помощта на програмата Fritzing.

Електрическата верига на нашия проект е показана на фигурата по-долу. Захранването от 5 V е представено със стрелката в горната част на диаграмата. 5V е свързан към светодиода (триъгълник и хоризонтална линия със стрелки). След това светодиодът се свързва към резистор (R1). След това се монтира бутон (S1), който затваря веригата. И в края на веригата е шлайфане (Gnd е хоризонталната линия отдолу).


Със сигурност възниква въпросът: защо се нуждаем от електрически вериги, ако можем просто да създадем електрическа схема, използвайки същия Fritzing? Например, като на подобна снимка:


Както бе споменато по-горе, можете да сглобите една и съща верига по различни начини, но схемата на електрическата верига ще остане същата. Тоест практическото изпълнение може да се различава, което ви дава поле за въображение и по-общо разбиране на процесите, които се случват във вашия проект.