Site Loader

Содержание

Беспаечные макетные платы — какие бывают и как устроены

Очень часто, люди не знакомые с современными технологиями, при слове «электроника» представляют у себя в голове человека с паяльником. И это неспроста. Действительно, почти все, кто занимаются электроникой и работотехникой умеют пользоваться этим волшебным орудием.

Но значит ли это, что для сборки электронного устройства необходим навык пайки? Ответ — нет! Все люди в мире от мала до велика знают, что перед тем, как создать что-либо, необходимо сначала создать макет этого «чего-либо», будь это макет здания, стадиона или даже небольшого сельского туалета. В электротехнике это называют прототипом.

Прототип — это работающая модель устройства. Именно для прототипированя нам и понадобится макетная плата.

Одноразовые монтажные платы

Монтажная плата — универсальная печатная плата для сборки и моделирования прототипов электронных устройств. Бывают односторонними и двухсторонними разных размеров.

Отверстия очень удобно подобраны по размерам выводов микросхем, а также других радиоэлементов. Поэтому очень удобно на таких макетных платах собирать и проверять радиоэлектронное устройство.


Обратная сторона таких макетных плат уже с готовыми устройствами будет выглядеть приблизительно вот так:

В чем же минусы монтажных плат? Лучше все-таки их использовать единожды, так как при многоразовом использовании у них могут отлетать пятачки, что приведет к их непригодности.

Беспаечные макетные платы (breadboard)

Видов беспаечных макетных плат существует множество. Они различаются количеством выводов, количеством шин, конфигурацией. Но устроены все они по одному принципу. Макетная плата состоит из пластикового основания со множеством отверстий, расположенных обычно со стандартным шагом 2,54 мм. С таким же шагом обычно располагаются ножки у выводных микросхем.

Отверстия нужны для того, чтобы вставлять в них выводы радиоэлементов или соединительные провода.

Типичный вид макетной платы представлен на рисунке.

На рисунке ниже показан breadboard, на котором снято основание на нижней части. Как вы видите, на плате установлены ряды металлических пластин.

Каждая металлическая пластина имеет вид, приведенный на рисунке ниже. То есть, это не просто пластина, а пластина с клипсами, которые прячутся в пластиковой части монтажной платы. Именно в эти клипсы вы подключаете ваши провода.

То есть, как только вы подключили проводник к одному из отверстий в отдельном ряде, этот контакт будет одновременно подключен и к остальным контактам в отдельном ряде.

Обратите внимание, что на одной рельсе пять клипс. Это общепринятый стандарт. Большинство беспаечных макетных плат реализуются именно таким образом. То есть, вы можете подключить до пяти компонентов включительно к отдельной рельсе на breadboard’е и они будут связаны между собой. Но ведь на плате десять отверстий в ряде! Почему мы ограничены пятью контактами? Вы, наверное, обратили внимание, что по центру монтажной платы есть отдельная рельса без пинов? Эта

рельса изолирует пластины друг от друга.

На рисунке ниже показан светодиод, установленный на беспаечную макетную плату. Обратите внимание, что две ноги светодиода установлены на изолированных параллельных рельсах. В результате не будет замыкания контактов.


Теперь рассмотрим макетные платы бóльших размеров. На таких платах, как правило, предусматривают две вертикально расположенные рельсы. Так называемые рельсы для питания

.

Эти рельсы аналогичны по исполнению с горизонтальными, но при этом соединены друг с другом по всей длине. При разработке проекта вам часто необходимо питание для многих компонентов. Именно эти рельсы используются для питания. Обычно их отмечают «+» и «-» и двумя разными цветами — красным и голубым. Как правило, рельсы соединяют между собой, чтобы получить одинаковое питание по обоим сторонам макетки (смотрите на рисунке ниже). Кстати, нет необходимости подключать плюс именно к рельсе с обозначением «+», это исключительно подсказка, которая поможет вам структурировать ваш проект.

Центральная рельса без контактов изолирует две стороны беспаечной монтажной платы.
Помимо изоляции, эта рельса выполняет вторую важную функцию. Большинство микросхем (ICs), изготавливаются в стандартных размерах. Для того, чтобы они занимали минимум места на монтажной плате, используется специальный форм-фактор под названием Dual in-line Package, или сокращенно – DIP.

У DIP-микросхем контакты расположены по двум сторонам и отлично садятся на две рельсы по центру макетной платы. Именно в этом случае изоляция контактов – отличный вариант, который позволяет сделать разводку каждого контакта микросхемы на отдельную рельсу с пятью контактами.

На рисунке ниже показана установка двух DIP микросхем. Сверху – LM358, ниже – микроконтроллер ATMega328, который используется во многих платах Arduino.

Наверняка вы обращали внимание, что на беспаечных монтажных платах нанесены числа и буквы возле строк (горизонтальных рельс) и столбцов (вертикальных рельс).

Эти обозначения нанесены исключительно для удобства. Прототипы ваших устройств очень быстро обрастают дополнительными компонентами, а одна ошибка в подключении приводит к неработоспособности электрической схемы или даже к выходу из строя отдельных компонентов. Гораздо проще подключить контакт к рельсе, которая отмечена цифрой и буквой, чем отсчитывать контакты “на глаз”.

Когда вы разрабатываете электрическую схему, необязательно ограничиваться одной макеткой. На многих монтажных платах предусмотрены специальные пазы и выступы по бокам. С помощью этих слотов, вы можете соединить несколько breadboard’ов и сформировать необходимое для вас рабочее пространство. На рисунке ниже показаны четыре беспаечных макетных платы, соединенных вместе.

На некоторых монтажных беспаечных платах предусмотрена

самоклеющаяся основа на задней части. Очень полезная особенность, если вы хотите надежно установить макетку на какой-то поверхности.

На некоторых больших макетках вертикальные рельсы, на которые подается питание, состоят из двух изолированных друг от друга частей (например, макетка на 830 контактов).

Очень удобно, если в вашем проекте надо два разных источника питания: например, 3.3 В и 5 В.

Но надо быть предельно осторожным и перед использованием breadboard’а подключить один источник питания и проверить напряжение на двух концах вертикальной рельсы с помощью мультиметра.

Беспаечная макетная плата

Радиоэлектроника для начинающих

Для налаживания и тестирования самодельных электронных устройств радиолюбители используют так называемые макетные платы. Применение макетной платы позволяет проверить, наладить и протестировать схему ещё до того, как устройство будет собрано на готовой печатной плате.

Это позволяет избежать ошибок при конструировании, а также быстро внести изменения в разрабатываемую схему и тут же проверить результат. Понятно, что макетная плата, безусловно, экономит кучу времени и является очень полезной в мастерской радиолюбителя.

Прогресс и развитие электроники также затронул и макетные платы. В настоящее время можно без особых проблем приобрести беспаечную макетную плату.

В чём плюсы такой беспаечной макетной платы? Самый важный плюс беспаечной монтажной платы – это отсутствие процесса пайки при макетировании схемы.

Это обстоятельство значительно сокращает процесс макетирования и отладки устройств. Собрать схему на беспаечной монтажной плате можно буквально за пару минут!

Как устроена беспаечная макетная плата?

Беспаечная макетная плата состоит из пластмассового основания в котором имеется набор токопроводящих контактных разъёмов. Этих контактных разъёмов очень много.

В зависимости от конструкции макетной платы контактные разъёмы объединяются в строки, например, по 5 штук. В результате образуется пятиконтактный разъём.

Каждый из разъёмов позволяет подключать к нему выводы электронных компонентов или токопроводящих проводников диаметром, как правило, не более 0,7 мм.

Но, как говориться, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Вот так выглядит беспаечная макетная плата EIC-402 для монтажа без пайки на 840 точек.

Таким образом, данная макетная плата содержит 840 контактных разъёмов!

Основа макетной платы – ABS пластик. Контактные разъёмы выполнены из фосфористой бронзы и покрыты никелем. Благодаря этому, контактные разъёмы (точки) рассчитаны на 50 000 циклов подключения/отключения. Контактные разъёмы позволяют подключать выводы радиодеталей и проводники диаметром от 0,4 до 0,7 мм.

А вот так выглядит отладочная плата для микроконтроллеров серии Pic, собранная на беспаечной макетной плате.


Как видим, беспаечная макетная плата позволяет устанавливать резисторы, конденсаторы, микросхемы, светодиоды и индикаторы. Невероятно просто и удобно.

С помощью беспаечной макетной платы изучение электроники превращается в увлекательный процесс. Принципиальные схемы собираются на макетке без лишнего труда. Всё настолько просто, как если бы вы играли с конструктором LEGO.

В зависимости от «крутизны» беспаечной макетной платы она может комплектоваться набором соединительных проводников (проводов-джамперов), дополнительных разъёмов и пр.

Несмотря на все «плюшки» основным показателем качества беспаечной макетной платы всё же является качество контактных разъёмов и их количество. Тут всё понятно, чем больше контактных точек (разъёмов), тем более сложную схему можно смонтировать на такой плате.

Качество разъёмов также важно, ведь от частого использования разъёмы могут потерять свои упругие свойства, а это в будущем приведёт к плохому качеству контакта.

Советы по использованию беспаечных макетных плат

  • Поскольку разъёмы макетной платы позволяют подключать проводники диаметром не более 0,4-0,7 мм, то попытки «затолкнуть» толстые выводы деталей могут привести лишь к порче контакта. В таком случае к выводам радиоэлементов, имеющим достаточно большой диаметр, например, как у мощных диодов, лучше припаять или намотать провод меньшего диаметра и уже тогда подключать элемент к макетной плате.
  • Если планируется макетирование достаточно сложной схемы с большим количеством элементов, то площади беспаечной макетной платы может и не хватить. В таком случае схему лучше разделить на блоки, каждый из которых нужно собрать на отдельной макетной плате и затем соединить блоки в единое устройство с помощью соединительных проводников. Понятно, что в таком случае понадобится дополнительная макетная плата.
  • Как правило, макетная плата с набором соединительных проводников разной длины (проводов-джамперов) стоит дороже обычных беспаечных плат, которые такими проводниками не комплектуются. Но это не беда. В качестве соединительных проводников можно использовать и обычный провод в изоляции.
    Например, прекрасно подходит для таких целей весьма распространённый и доступный по цене провод КСВВ 4х0,4, который используется для монтажа охранно-пожарной сигнализации. Этот провод имеет 4 жилы, каждая из которых покрыта изоляцией. Диаметр самой медной жилы без учёта изоляции составляет 0,4 мм. Изоляция с такого провода легко снимается кусачками, а медный провод не покрыт лаковым покрытием.
    Из одного метра такого кабеля можно наделать целую уйму соединительных проводников разной длины. Кстати, на фотографиях макетной платы, показанных выше, для соединения радиодеталей использовался как раз провод КСВВ.
  • Макетную плату следует оберегать от пыли. Если макетка долгое время не используется, то на её поверхности оседает пыль, которая забивает контактные разъёмы. В дальнейшем это приведёт к плохому контакту и макетку придётся чистить.
  • Беспаечные макетные платы не предназначены для работы с напряжением 220 вольт! Также стоит понимать, что макетирование и проверка работы сильноточных схем на беспаечной макетной плате может привести к перегреву контактных разъёмов.

Экранирование макетной платы

Обилие соединительных проводников и сама конструкция макетной платы при работе собранного устройства провоцирует так называемые «паразитные связи». По-простому их называют «наводками» или помехами. Эти помехи отрицательно влияют на работу схемы, собранной на макетке.

Чтобы избежать этого общий провод (GND) схемы электрически соединяют с металлической подложкой. Сама подложка закрепляется на нижней части беспаечной макетной платы. Кстати, в упаковке вместе с беспаечной макетной платой EIC-402 имелась и металлическая пластина.

На вид она выполнена то ли из алюминия, то ли из дюраля.

Подготовка беспаечной макетной платы перед работой

Перед тем, как начать макетировать схему на новой беспаечной макетной плате не лишним будет «прозвонить» контактные разъёмы мультиметром. Это нужно для того, чтобы узнать, какие точки-разъёмы соединены между собой.

Дело в том, что точки (разъёмы) на макетной плате соединены на макетной плате особым образом. Так, например, беспаечная макетная плата EIC-402 имеет 4 независимые контактные зоны.

Две по краям – это шины питания (плюсовая «+» и минусовая «»), они маркированы красной и синей линией вдоль контактных точек.

Все точки шины электрически соединены между собой и, по сути представляют собой один проводник но с кучей точек-разъёмов.

Центральная область разделена на две части. Посередине эти две части разделяет своеобразная канавка. В каждой части 64 строки по 5 точек-разъёмов в каждой. Эти 5 точек-разъёмов в строке электрически соединены между собой.

Таким образом, если установить, например, микросхему в корпусе DIP-8 или DIP-18 по центру макетной платы, то к каждому её выводу можно подключить либо 4 вывода радиоэлементов, либо 4 соединительных проводника-джампера.

Также для подключения останутся доступны шины питания с обеих сторон макетной платы. Объяснить это на словах достаточно сложно. Конечно, лучше увидеть это вживую и вдоволь наиграться с беспаечной макетной платой.

Вот такую схему я собрал на беспаечной плате. Это простейшая отладочная макетная плата для микроконтроллеров серии PIC. На ней установлен микроконтроллер PIC16F84 и элементы обвязки: индикатор, кнопки, зуммер…

Макетную плату для монтажа без пайки удобно использовать для быстрой сборки измерительных схем, например, для проверки ИК-приёмника.

Такие платы можно приобрести не только на радиорынках, но и купить в интернете.

Дешёвые беспаечные макетные платы можно приобрести на AliExpress.com. О том, как покупать радиодетали и наборы на AliExpress, я рассказывал тут.

Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Макетная плата для монтажа с пайкой и без

При разработке новой конструкции не имеет смысла сразу выполнять монтаж на печатной плате – достаточно собрать все детали во временную схему, провести испытания и «на лету» вносить изменения.

В этом деле неоценимую помощь оказывает макетная плата, о которой рассказано в этой статье.

Виды макетных плат

  • Существует большое количество видов макетных плат (или монтажных плат), но все они делятся на две группы:
    • Беспаечные макетные платы;
  • • Макетные платы для пайки.

Есть и еще интересный вариант – платы для монтажа накруткой. Однако этот метод сегодня не слишком распространен и говорить о нем мы не будем.

Беспаечная макетная плата

Устройство макетной платы такого типа простое. Ее основой является пластиковый корпус с большим количеством отверстий на верхней плоскости.

В отверстиях расположены контактные разъемы для установки деталей.

Разъемы допускают установку контактов и проводов диаметром до 0,7 мм, расстояние между ними – стандартное 2,54 мм, что позволяет устанавливать транзисторы и микросхемы в DIP-корпусах.

Разъемы соединены друг с другом особым образом – в вертикальные строки по 5 штук, также на многих платах есть выделенные шины питания – в них разъемы соединены на всю длину платы (по горизонтали), и обозначены синей (-) и красной (+) чертами. Физически разъемы и шины выполнены в виде металлических контактов, вставленных с обратной стороны платы, и закрытых защитной наклейкой.

Существуют беспаечные макетные платы разных размеров – от 105 до 2500 и более контактных точек. Для удобства на плате может быть нанесена координатная сетка. Многие платы устроены по типу конструктора – несколько штук могут собираться в одну большую плату, что позволяет прототипировать конструкции модулями.

Печатные макетные платы

Такие платы устроены аналогично печатным, но за единственным отличием: в макетной плате выполнена или сетка из отверстий с расстоянием 2,54 мм (с контактными площадками или без них), или стандартный рисунок (например, под макетирование устройств на микросхемах), или то и другое сразу. Причем бывают платы односторонние и двухсторонние.

Печатная и беспаечная макетная плата: как пользоваться?

Монтаж на макетной плате без пайки сводится к установке деталей в разъемы и их соединение перемычками (специальными или самодельными). При этом следует помнить, что разъемы в строках соединены и ошибка может привести к короткому замыканию.

Как пользоваться макетной платой для пайки объяснять не нужно: достаточно вставить детали в отверстия, и пайкой соединить их друг с другом и с перемычками. Но следует выполнять пайку аккуратно, так как при частом перегреве контактные площадки и дорожки отслаиваются от платы.

Какую макетную плату выбрать?

Наиболее проста в применении беспаечная плата, поэтому она сегодня очень популярна, и о том, как работать с макетной платой без пайки, знают даже начинающие радиолюбители.

Кроме того, платы долговечны и очень надежны.

Печатные монтажные платы более сложны в работе, так как требуют пайки, однако они имеют важное преимущество: на ней можно макетировать окончательный вариант монтажа на постоянной печатной плате.

Поэтому не лишним будет иметь оба типа макетных плат и использовать их в зависимости от ситуации. Ах да а макетные платы купить можно здесь.

С н/п Владимир Васильев

P.S. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок!

Как пользоваться макетной платой (breadboard)

Часто для того чтобы быстро собрать макет какой-нибудь электронной схемы на столе, удобно воспользоваться макетной платой, которая позволяет обойтись без пайки.

И лишь затем, когда вы убедитесь в работоспособности своей схемы, можно озаботиться созданием печатной платы с пайкой.

Для человека, только начинающего познавать мир электроники, совсем не очевидным может быть использование такого инструмента как макетная плата или «бредборд» (breadboard). Давайте посмотрим, что же такое макетная плата и как с ней работать.

Видов макетных плат существует множество. Они различаются количеством выводов, количеством шин, конфигурацией. Но устроены все они по одному принципу.

Макетная плата состоит из пластикового основания со множеством отверстий, расположенных обычно со стандартным шагом 2,54 мм. С таким же шагом обычно располагаются ножки у выводных микросхем.

Отверстия нужны для того, чтобы вставлять в них выводы радиоэлементов или соединительные провода. Типичный вид макетной платы представлен на рисунке.

Различные виды макетных плат (breadboard)

Своё английское название – breadboard («доска для хлеба») – такой вид плат получил из-за сравнения с доской для нарезки хлеба: она подходит для быстрого «приготовления» несложных схем.

Также существуют макетные платы под пайку. Отличаются они тем, что сделаны обычно из стеклотекстолита, а их металлизированные площадки хорошо подходят для пайки проводов и выводных радиоэлементов к ним. В этой статье мы не рассматриваем такие платы.

2 Устройствомакетной платы

Давайте посмотрим, что внутри у макетной платы. На рисунке слева показан общий вид платы. На правой части рисунка цветом обозначены шины-проводники.

Синий цвет – это «минус» схемы, красный – «плюс» , зелёный – это проводники, которые вы можете использовать по своему усмотрению для соединений частей электрической схемы, собираемой на макетной плате. Обратите внимание, что центральные отверстия соединены параллельными рядами поперёк макетной платы, а не вдоль.

В отличие от шин питания, которые размещены по краю макетной платы вдоль её краёв. Как видно, имеется две пары шин питания, что позволяет при необходимости подавать на плату два разных напряжения, например, 5 В и 3,3 В.

Устройство макетной платы (breadboard)

Две группы поперечных проводников разделены широкой бороздкой. Благодаря этому углублению на макетную плату можно ставить микросхемы в DIP-корпусах (корпусах с «ножками»). Как на рисунке ниже:

Микросхема на макетной плате

Существуют также радиоэлементы для поверхностного монтажа (их «ножки» при монтаже вставляются не в отверстия в печатной плате, а припаиваются прямо на её поверхность). Их использовать с подобной макетной платой можно лишь со специальными переходниками – прижимными или под пайку.

Универсальные переходники называются «панели с нулевым усилением» или ZIF-панели, используя иностранную терминологию. Такие переходники бывают чаще всего под 8-выводные микросхемы и под 16-выводные микросхемы. Пример таких элементов и такого переходника показан на иллюстрации.

Универсальная панель для установки безвыводных элементов на макетную плату без пайки

Цифры и буквы на макетной плате нужны для того, чтобы вы легче могли ориентироваться на плате, а в случае необходимости – нарисовать и подписать свою принципиальную схему.

Это иногда может пригодиться при монтаже больших схем, особенно если вы монтируете по описанию.

Пользоваться ими примерно так же, как буквами и цифрами на шахматной доске, например: подключаем вывод резистора в гнездо E-11 и т.п.

3 Собираем схемуна макетной плате

Для приобретения навыка работы с макетной платой соберём простейшую схему, как показано на рисунке. «Плюс» батарейки подключим к плюсовой шине макетной платы, «минус» – к отрицательной шине. Яркие красные и чёрные линии – это соединительные провода, а бледные полупрозрачные – это соединения, которые обеспечивает макетная плата, они показаны для наглядности.

Схема, собранная на макетной плате

В правой части рисунка приведена эквивалентная принципиальная схема. Если схема собрана верно, то при нажатии на кнопку светодиод должен светиться. Вы видите, что не потребовалось брать в руки паяльник, чтобы собрать электрическую схему. Использование бредборда – это быстро и удобно.

Полезные советы

  • Для быстрого расчёта номинала резистора, подходящего к выбранному вами источнику питания, можно воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта светодиодов.
  • Попробуйте собрать несколько несложных схем, чтобы закрепить навыки использования макетной платы.
  • Скачать схему с макетной платой и светодиодом в формате программы Fritzing:

Макетная плата

Эта статья должна быть полностью переписана.На странице обсуждения могут быть пояснения.

Пустая макетная плата
Две самодельных макетных платы для микроконтроллера ATmega8 в процессе травления. На левой плате: сверху место для силовых транзисторов, под ним разъём программатора. В центре место для микросхемы, слева от неё — место для кварца. По кромке платы проведены дорожки питания и «земли».

Макетная плата — универсальная печатная плата для сборки и моделирования прототипов электронных устройств. Макетные платы подразделяются на два типа: для монтажа посредством пайки и без таковой.

Потребность в макетных платах

При создании прототипов электронных устройств приходится сталкиваться с рядом проблем.

  • Плату необходимо конструировать и изготавливать, а при ошибке в схеме, возможно, переделывать.
  • Для создания единственного экземпляра макетного устройства часто печатную плату делать невыгодно.
  • Если схемы на аналоговых элементах и микросхемах низкой степени интеграции можно было делать навесным монтажом, микропроцессорные устройства выполнять таким образом сложно.

Особенно страдают радиолюбители: не имея особых навыков в проектировании схем, они больше вынуждены полагаться на «метод тыка». Чтобы разрешить это противоречие, промышленность выпускает широкий диапазон макетных плат — плат с проведёнными на них короткими дорожками. Соединяя дорожки проводниками, радиолюбитель получает нужную ему схему.

Разновидности

Есть несколько различных типов макетных плат:

  • Универсальные — имеют исключительно металлизированные отверстия, которые разработчик должен соединять перемычками.
  • Для цифровых устройств — намечены возможные места для микросхем, по всей плате проведены шины питания.
  • Специализированные — для устройств на микросхеме конкретной модели. На таких платах есть как заранее разведённые стандартные цепи, так и матрица отверстий и дорожек для нестандартных. Например, для микроконтроллерных устройств стандартными цепями будут посадочное место для микросхемы, питание, «земля», кварцевый резонатор и линии внутрисхемного программирования.

Макетные платы для монтажа в гнёзда

Макетная плата на основе гнёзд с шагом 2,54 мм (0,1 дюйма) для сборки прототипа без пайки

В таких макетных платах имеются тысячи отверстий, электрически связанных между собой, например, с помощью металлических полосок. Выводы радиодеталей и микросхем вставляются в эти отверстия, а затем соединяются перемычками — кусочками зачищенных проводов. Длинные ряды контактов вверху, посередине и внизу платы — шины питания. Они служат для соединения многочисленных точек схемы с источником питания и «землёй». Под каждым отверстием расположены упругие контакты специальной формы, обычно из никелевых сплавов для обеспечения высокой проводимости и долговечности соединений. Каждый контакт макетной платы может выдерживать более 10 тыс. циклов установки и удаления компонентов с выводами диаметром от 0,3 до 0,8 мм.[1] Расстояние между отверстиями составляет 2,54 мм, что является стандартным расстоянием между выводами большинства транзисторов и микросхем в DIP-корпусах (резисторы, конденсаторы и другие радиодетали обычно имеют гибкие длинные выводы, которые можно установить с иным шагом). Для некоторых микросхем в миниатюрных корпусах для поверхностного монтажа производятся платы-модули, позволяющие устанавливать их без пайки в предназначенные для DIP-компонентов макетные платы[2]. На многих платах для удобства работы нанесена координатная сетка.

Макетные платы могут быть наращиваемыми: на их боковых гранях расположены пазы для соединения нескольких плат в более крупную.

См. также

  • Монтаж проводов накруткой

Литература

  • П.Хоровиц, У.Хилл, «Искусство схемотехники» т.2, 1986, стр.244-249

Примечания

  1. ↑ Features of WISH Solderless Breadboard Архивная копия от 14 марта 2013 на Wayback Machine Wisher Enterprise Co. , Ltd.
  2. ↑ Arduino Nano — миниатюрный модуль с процессором ATmega
Это заготовка статьи об электронике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Как быстро собрать схему на беспаечных макетных платах

Как быстро собрать схему на беспаечных макетных платах

Макетная плата — универсальная печатная плата для сборки и моделирования прототипов электронных устройств. Макетные платы подразделяются на два типа: для монтажа посредством пайки и без таковой.

Давайте рассмотрим устройство и назначение беспаечных макетных плат. В чем их преимущество перед другими видами сборки, и как с ними работать, а также какие схемы можно быстро собрать на них новичку.

Предыстория

Первой проблемой с которой сталкивается радиолюбитель это даже не отсутствие теоретических знаний, а отсутствия средств и знаний о способах монтажа электронных устройств. Если вы не знаете как работает та или иная деталь, это не помешает вам подключить её по схеме электрической принципиальной, а вот чтобы наглядно и качественно собрать схема нужна печатная плата. Чаще всего их изготавливают по методу ЛУТ, но лазерный принтер есть не у всех. Наши отцы и деды рисовали платы вручную лаком для ногтей или краской, а потом их вытравливали.

Здесь новичка настигает вторая проблема — отсутствие реактивов для травления. Да, безусловно, хлорное железо продается в каждом магазине радиоэлектронных компонентов, но на первых порах и так нужно много всего приобрести и изучить, что уделить внимания технологии травления плат из фольгированного текстолита или гетинакса просто сложно. Да и не только новичкам, но и опытным радиолюбителям порой нет смысла травить плату и тратить средства на недоработанное изделие на этапах его наладки.

Чтобы избежать проблем с поиском хлорного железа, текстолита, принтера и не получить от жены (мамы) за несанкционированное использование утюга, можно практиковаться в монтаже электронных устройств на беспаечных макетных платах.

Что такое беспаечная макетная плата?

Как видно из названия это такая плата, на которой можно собрать макет устройства без использования паяльника. Макетка — так её называют в народе — в магазинах присутствует разных размеров и модели несколько отличаются по компоновке, но принцип действия и внутреннее их устройство одинаковы.

Макетная плата состоит из корпуса из ABS пластика, в котором расположены разъёмные соединения, которые напоминают сдвоенные металлические шины между которыми зажимается проводник. На лицевой части корпуса отверстия, пронумерованные и промаркированные, в них можно вставлять провода, ножки микросхема, транзисторов и других радиодеталей в корпусах с выводами. Взгляните на картинку ниже, на ней я всё это изобразил.

На рассмотренной печатной плате крайние два столбца отверстий с каждой из сторон объединили вертикально общими шинами, из которых обычно формируют шину плюсового контакта источника питания и минусовую (общую шину). Обычно обозначаются красной и синей полосой по краю платы плюс и минус соответственно.

Средняя часть платы разделена на две части, каждая из частей объедены по строчно по пять отверстий в ряд на данной конкретной плате. На рисунке изображено схематическое соединение отверстий (черными сплошными линиями).

Внутренняя структура платы изображена на рисунке ниже. Сдвоенные шины зажимают проводники, что и проиллюстрированно. Жирными линиями обозначены внутренние соединения.

Такие платы в англоязычной среде называются Breadboard именно по такому названию вы сможете найти её на aliexpress и подобных интернет магазинах.

Как с ней работать?

Просто в отверстия вставляете ножки электронных компонентов, соединяя между собой детали по горизонтальным линиям, а с крайних вертикальных подаёте питание. Если нужна перемычка часто используют специальные с тонкими штекерами на конца, в магазинах их можно встретить под название «перемычки dupont» или перемычки для ардуино, её кстати тоже можно вставить в такую макетку и собирать свои проекты.

Если вам не хватило размеров одной макетной платы вы можете совместить несколько, он словно пазлы вставляются друг в друга, обратите внимание на первой картинке в статье схема собрана на двух соединенных платах. На одной из них есть шип, а на другой выемка, скошенные от наружной части к корпусу платы, чтобы конструкция не развалилась.

Сборка простых схем на макетной плате

Начинающему радиолюбителю важно быстро собрать схему чтобы убедиться в работоспособности и понять как она работает. Давайте рассмотрим как выглядят разные схемы на макетной плате.

Схема симметричного мультивибратора советуется как первая многим новичкам, она позволяет научиться соединять детали последовательно и параллельно, а также определять цоколевку транзисторов. Её можно собрать навесным монтажом или развести печатную плату, но это требует пайки, а навесной монтаж несмотря на свою простоту, на самом деле очень сложен для начинающих и чреват замыканиями или плохим контактом.

Посмотрите как просто она выглядит на беспаечной макетной плате.

Кстати обратите внимание здесь не использовались перемычки Dupont. Вообще, их не всегда можно найти в радиомагазинах, а особенно в магазинах маленьких городов. Вместо них можно использовать жилы от интернет-кабеля (Витая пара) они в изоляции, а жила не покрыта лаком, что позволяет быстро оголить конец кабеля, сняв небольшой слой изоляции и вставить в разъём на плате.

Соединять вы можете детали как угодно, лишь бы обеспечить нужную цепь, вот та же схема, но собрана слегка иначе.

Кстати для описания соединений вы можете пользоваться маркировкой платы, столбцы обозначают буквами, а строки цифрами.

Для ваших конструкций встречаются такие блоки питания, на них есть штекера которые монтируются в беспаечную плату подключаясь к шинам «+» и «-». Это удобно, на нём есть выключатель и линейный малошумящий стабилизатор напряжения. В целом вам не составит труда развести такую плату самому и собрать её.

Вот так можно подключить светодиод, например для его проверки. На картинке изображена более “продвинутая” версия печатной платы с зажимными клеммами для подключения источника питания. Анод светодиода подключен к плюсу питания (красная шина) а катод на горизонтальную шину рабочей области, где и соединен с токоограничительным резистором.

Источник питания на линейном стабилизаторе типа L7805, или любой другой микросхеме серии L78xx, где хх — нужное вам напряжение.

Собранная схема пищалки на логике. Правильное название такой схемы — Генератор импульсов на логических элементах типа 2и-не. Сначала ознакомьтесь со схемой электрической принципиальной.

В качестве логической микросхемы подойдет отечественная К155ЛА3, либо иностранная типа 74HC00. Элементы R и C задают рабочую частоту. Вот её реализация на плате без пайки.

Справа заклееный белой бумажкой — буззер. Его можно заменить светодиодом, если уменьшить частоту.

Чем больше Сопротивление ИЛИ ёмкость — тем меньше частота.

А вот так выглядит типовой проект Ардуинщика на стадии тестирования и разработки (а иногда и в конечном виде, зависит от того насколько он ленив).

Собственно благодаря проекту Arduino в последнее время популярность “бредбордов” существенно возросла. Они позволяют быстро собирать схемы и проверять их работоспособность, а также использовать в качестве разъёма при перепрошивке микросхем в DIP корпусе, и в других корпусах, если есть переходник.

Ограничения беспаечной макетной платы

Несмотря на свою простоту и очевидные преимущества перед пайкой, беспаечные макетки имеют и ряд недостатков. Дело в том что не все цепи нормально работают в такой конструкции, давайте рассмотрим подробнее.

Перегрузка и паразитные составляющие

На беспаечных макетных платах не рекомендуется собирать мощные преобразователи, а особенно импульсные схемы. Первые не будут нормально работать по причине токовой пропускной способности контактных дорожек. Не стоит залазить за токи более 1-2 Ампер, хотя в интернете встречаются и сообщения о том что включают и 5 Ампер, делайте сами выводы и экспериментируйте.

Импульсные схемы могут и вовсе не заработать по причине большого числа паразитных емкостей и индуктивностей в схеме. Расположение шин такое, что они проходят вдоль друг друга и имеют достаточно большую площадь. Это вызывает лишние наводки и не улучшает стабильность работы импульсных и прецизионных схем.

Электробезопасность

Не стоит забывать и о том, что высокое напряжение опасно для жизни. Макетирование устройств работающих, например от 220 В ЗАПРЕЩЕНО категорически. Хоть и выводы закрыты пластиковой панелью, но куча проводников и перемычек могут привести к случайному замыканию или поражению электрическим током!

Заключение

Беспаечная макетная плата годится для простых схем, аналоговых схем которые не предъявляют высоких требованиям к электрическим соединениям и точности, автоматики и цифровых схем, которые не работают на высоких скоростях (ГигаГерцы и десятки МегаГерц — это уже слишком). При этом высокое напряжение и токи опасны и в таких целях лучше использовать навесной монтаж и печатные платы, при этом новичку не следует производить и навесного монтажа таких цепей. Стихия беспаечных макетных плат — простейшие схемы до десятка элементов и любительские проекты на Ардуино и других микроконтроллерах.

Ранее ЭлектроВести писали, что на главном автошоу Европы во Франкфурте Volkswagen наконец официально представит свой первый серийный электромобиль, спроектированный и построенный с нуля. ID.3 будет выпускаться с тремя вариантами аккумуляторов, обеспечивающими запас хода от 330 до 550 км.

По материалам: electrik.info.

Макетные платы

Комбинированная беспаечная макетная плата. Четыре объединенные макетные платы по 650 точек каждая. Макетные платы прочно закреплены на жестком 3мм зеленом текстоите и оборудованы зажимами (прищепками) питания. С тыльной стороны установлены 4 резиновые ножки h=7мм..

663.81 р.

Огромная макетная плата на которой уместится все, даже самый масштабный проект. Или несколько небольших. Размеры макетного пространства: 280×190 мм Общее количество контактных точек: 1540..

1 041.30 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

30.69 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

28.37 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

28.35 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

28.37 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

28.37 р.

Термостойкий пластик, крепёжные отверстия. На оборотной стороне толстый двухсторонний скотч. Предназначена для быстрого макетирования схем без использования паяльника, а также отлично устанавливается на борту роботов…

26.51 р.

Беспаечная макетная плата Размеры: 166mm x 54mm. .

115.28 р.

Набор проводков для макетных плат Breadboard..

137.28 р.

Кол-во контактов: 1660 точек Материал: ABS-пластик, латунный контакт Напряжение: 300 В Ток: 3-5 А Размер: 165 х 111 х 85 мм..

569.56 р.

Размер: 90×150мм Шаг между отверстиями: 2.54 мм..

35.70 р.

Размер: 100×220мм Шаг между отверстиями: 2.54 мм..

57.12 р.

Размер: 120×180м Шаг между отверстиями: 2. 54 мм..

133.62 р.

Размер: 100×220мм Шаг между отверстиями: 2.54 мм Односторонняя..

170.60 р.

Размер: 90×150мм Двусторонняя макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм..

103.68 р.

Размер: 90×110мм Макетная плата с посадочными местами для SMD компонентов в корпусах — TQFP64 — TQFP32 — TQFP48 — MSOP8 — WSOP28 — SOT23-5 — QSOP28 — SSOP до SOP28 Макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм Односторонняя..

78.30 р.

Размер: 100×150мм Макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм..

81.86 р.

Размер: 100×100мм Макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм Односторонняя..

67.83 р.

Размер: 70×90мм Макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм Односторонняя..

34.17 р.

Размер: 30×70мм Двусторонняя макетная плата. Макетная плата для пайки. Текстолит. Шаг между отверстиями: 2.54 мм..

16.58 р.

Макетная плата для распайки микросхем в корпусе TQFP от 32 до 100 выводов с шагом 0,5 или 0,8мм Поддерживаемый шаг — 0. 5мм — 0.8мм Двусторонняя макетная плата. Макетная плата для пайки. Текстолит…

21.73 р.

Макетная плата 20×80 мм Двусторонняя макетная плата. Макетная плата для пайки. Текстолит…

11.99 р.

Макетная плата 150×180 мм Односторонняя макетная плата. Макетная плата для пайки. Гетинакс…

87.21 р.

Макетная плата 50×70 мм Односторонняя макетная плата. Макетная плата для пайки. Гетинакс…

10.30 р.

Макетная плата для монтажа без пайки SYB-130 Arduino

Описание

При разработке электронных схем практически никогда нельзя обойти стороной этап отладки. Макетные платы всегда являлись незаменимыми элементами для создателей электронной аппаратуры. На смену традиционным макетным платам пришли беспаечные макетные платы. С помощью таких плат можно быстро осуществить сборку и отладку электронной схемы с частой заменой радиодеталей без использования паяльника. Что во многом ускоряет процесс разработки и отладки. Беспаечные макетные платы изготавливаются из пластика и состоят из матрицы контактных посадочных мест с расстоянием между ними 2,54 мм, которое является стандартным шагом для производимых в мире электронных компонентов. Высокая надёжность контактов позволяет осуществлять пересоединение более 10000 раз. Беспаечные макетные платы бывают различных форм и размеров. Мы представляем модели всего диапазона типоразмеров и назначений.

 

Технические характеристики

 

Модель: SYB-130

Количество контактов: 880

Количество шин питания: 2

Количество контактов питания: 130

Габаритные размеры, мм: 177 х 46 х 9

Вес, гр: 75

Информация для покупки

Для покупки регистрация не обязательна! Если хотите сделать заказ, — просто добавьте нужные вам товары в корзину, укажите свои данные и нажмите кнопку «Оформить заказ». Мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Оплата
— перевод на карту ПБ
— онлайн без комиссии через Приват24 (система LiqPay)
— безналичный расчет без НДС для юридических лиц
— наличными или картой при доставке (только при заказе от 100 грн)
— наличными в офисе

Нашли дешевле? Напишите нам об этом в чат — кнопка в левом нижнем углу экрана. В сообщении укажите ссылку на активную страницу такого же товара в украинском интернет-магазине и мы пересмотрим цену.

Доставка
— Новая Почта
— Укрпочта (только при предоплате)
— Самовывоз (также при необходимости можем отправить на такси по Ивано-Франковску)

Отправка товара происходит каждый рабочий день. Заказанный товар в большинстве случае выезжает в тот же день. Заказы самовывозом можно забрать в нашем магазине. После покупки позвоним вам и скажем, когда посылка с заказом будет готова к выдаче.

Гарантия и возврат
— возврат в течение 14 дней, если товар не подошел
— гарантия до 6 месяцев на товары собственного изготовления

Как пользоваться макетной платой для монтажа без пайки. Как пользоваться беспаечной макетной платой

Давайте рассмотрим устройство и назначение беспаечных макетных плат. В чем их преимущество перед другими видами сборки, и как с ними работать, а также какие схемы можно быстро собрать на них новичку.

Предыстория

Первой проблемой с которой сталкивается радиолюбитель это даже не отсутствие теоретических знаний, а отсутствия средств и знаний о способах монтажа электронных устройств. Если вы не знаете как работает та или иная деталь, это не помешает вам подключить её по схеме электрической принципиальной, а вот чтобы наглядно и качественно собрать схема нужна печатная плата. Чаще всего их изготавливают по методу ЛУТ, но лазерный принтер есть не у всех. Наши отцы и деды рисовали платы вручную лаком для ногтей или краской, а потом их вытравливали.

Здесь новичка настигает вторая проблема — отсутствие реактивов для травления. Да, безусловно, хлорное железо продается в каждом магазине радиоэлектронных компонентов, но на первых порах и так нужно много всего приобрести и изучить, что уделить внимания технологии травления плат из фольгированного текстолита или гетинакса просто сложно. Да и не только новичкам, но и опытным радиолюбителям порой нет смысла травить плату и тратить средства на недоработанное изделие на этапах его наладки.

Чтобы избежать проблем с поиском хлорного железа, текстолита, принтера и не получить от жены (мамы) за несанкционированное использование утюга, можно практиковаться в монтаже электронных устройств на беспаечных макетных платах.

Что такое беспаечная макетная плата?

Как видно из названия это такая плата, на которой можно собрать макет устройства без использования паяльника. Макетка — так её называют в народе — в магазинах присутствует разных размеров и модели несколько отличаются по компоновке, но принцип действия и внутреннее их устройство одинаковы.

Макетная плата состоит из корпуса из ABS пластика, в котором расположены разъёмные соединения, которые напоминают сдвоенные металлические шины между которыми зажимается проводник. На лицевой части корпуса отверстия, пронумерованные и промаркированные, в них можно вставлять провода, ножки микросхема, транзисторов и других радиодеталей в корпусах с выводами. Взгляните на картинку ниже, на ней я всё это изобразил.

На рассмотренной печатной плате крайние два столбца отверстий с каждой из сторон объединили вертикально общими шинами, из которых обычно формируют шину плюсового контакта источника питания и минусовую (общую шину). Обычно обозначаются красной и синей полосой по краю платы плюс и минус соответственно.

Средняя часть платы разделена на две части, каждая из частей объедены по строчно по пять отверстий в ряд на данной конкретной плате. На рисунке изображено схематическое соединение отверстий (черными сплошными линиями).

Внутренняя структура платы изображена на рисунке ниже. Сдвоенные шины зажимают проводники, что и проиллюстрированно. Жирными линиями обозначены внутренние соединения.

Такие платы в англоязычной среде называются Breadboard именно по такому названию вы сможете найти её на aliexpress и подобных интернет магазинах.

Как с ней работать?

Просто в отверстия вставляете ножки электронных компонентов, соединяя между собой детали по горизонтальным линиям, а с крайних вертикальных подаёте питание. Если нужна перемычка часто используют специальные с тонкими штекерами на конца, в магазинах их можно встретить под название «перемычки dupont» или перемычки для ардуино, её кстати тоже можно вставить в такую макетку и собирать свои проекты.

Если вам не хватило размеров одной макетной платы вы можете совместить несколько, он словно пазлы вставляются друг в друга, обратите внимание на первой картинке в статье схема собрана на двух соединенных платах. На одной из них есть шип, а на другой выемка, скошенные от наружной части к корпусу платы, чтобы конструкция не развалилась.

Сборка простых схем на макетной плате

Начинающему радиолюбителю важно быстро собрать схему чтобы убедиться в работоспособности и понять как она работает. Давайте рассмотрим как выглядят разные схемы на макетной плате.

Схема симметричного мультивибратора советуется как первая многим новичкам, она позволяет научиться соединять детали последовательно и параллельно, а также определять цоколевку транзисторов. Её можно собрать навесным монтажом или развести печатную плату, но это требует пайки, а навесной монтаж несмотря на свою простоту, на самом деле очень сложен для начинающих и чреват замыканиями или плохим контактом.

Посмотрите как просто она выглядит на беспаечной макетной плате.

Кстати обратите внимание здесь не использовались перемычки Dupont. Вообще, их не всегда можно найти в радиомагазинах, а особенно в магазинах маленьких городов. Вместо них можно использовать жилы от интернет-кабеля (Витая пара) они в изоляции, а жила не покрыта лаком, что позволяет быстро оголить конец кабеля, сняв небольшой слой изоляции и вставить в разъём на плате.

Соединять вы можете детали как угодно, лишь бы обеспечить нужную цепь, вот та же схема, но собрана слегка иначе.

Кстати для описания соединений вы можете пользоваться маркировкой платы, столбцы обозначают буквами, а строки цифрами.

Для ваших конструкций встречаются такие блоки питания, на них есть штекера которые монтируются в беспаечную плату подключаясь к шинам «+» и «-». Это удобно, на нём есть выключатель и линейный малошумящий стабилизатор напряжения. В целом вам не составит труда развести такую плату самому и собрать её.

Вот так , например для его проверки. На картинке изображена более “продвинутая” версия печатной платы с зажимными клеммами для подключения источника питания. Анод светодиода подключен к плюсу питания (красная шина) а катод на горизонтальную шину рабочей области, где и соединен с токоограничительным резистором.

Источник питания на линейном стабилизаторе типа L7805, или любой другой микросхеме серии L78xx, где хх — нужное вам напряжение.

Собранная схема пищалки на логике. Правильное название такой схемы — Генератор импульсов на логических элементах типа 2и-не. Сначала ознакомьтесь со схемой электрической принципиальной.

В качестве логической микросхемы подойдет отечественная К155ЛА3, либо иностранная типа 74HC00. Элементы R и C задают рабочую частоту. Вот её реализация на плате без пайки.

Справа заклееный белой бумажкой — буззер. Его можно заменить светодиодом, если уменьшить частоту.

Чем больше Сопротивление ИЛИ ёмкость — тем меньше частота.

А вот так выглядит типовой проект Ардуинщика на стадии тестирования и разработки (а иногда и в конечном виде, зависит от того насколько он ленив).

Собственно в последнее время популярность “бредбордов” существенно возросла. Они позволяют быстро собирать схемы и проверять их работоспособность, а также использовать в качестве разъёма при перепрошивке микросхем в DIP корпусе, и в других корпусах, если есть переходник.

Ограничения беспаечной макетной платы

Несмотря на свою простоту и очевидные преимущества перед пайкой, беспаечные макетки имеют и ряд недостатков. Дело в том что не все цепи нормально работают в такой конструкции, давайте рассмотрим подробнее.

На беспаечных макетных платах не рекомендуется собирать мощные преобразователи, а особенно импульсные схемы. Первые не будут нормально работать по причине токовой пропускной способности контактных дорожек. Не стоит залазить за токи более 1-2 Ампер, хотя в интернете встречаются и сообщения о том что включают и 5 Ампер, делайте сами выводы и экспериментируйте.

Электробезопасность

Не стоит забывать и о том, что высокое напряжение опасно для жизни. Макетирование устройств работающих, например от 220 В ЗАПРЕЩЕНО категорически. Хоть и выводы закрыты пластиковой панелью, но куча проводников и перемычек могут привести к случайному замыканию или поражению электрическим током!

Заключение


Беспаечная макетная плата годится для простых схем, аналоговых схем которые не предъявляют высоких требованиям к электрическим соединениям и точности, автоматики и цифровых схем, которые не работают на высоких скоростях (ГигаГерцы и десятки МегаГерц — это уже слишком). При этом высокое напряжение и токи опасны и в таких целях лучше использовать навесной монтаж и печатные платы, при этом новичку не следует производить и навесного монтажа таких цепей. Стихия беспаечных макетных плат — простейшие схемы до десятка элементов и любительские проекты на Ардуино и других микроконтроллерах.

Все люди в мире от мала до велика знают, что перед тем, как создать что-либо, надо сначала создать макет этого «что-либо», будь это макет здания, стадиона или даже небольшого сельского туалета. В электротехнике это называют прототипом. Прототип — это работающая модель устройства. Поэтому опытные электронщики, перед тем собрать устройство по схеме в интернете, выложенной не пойми кем и не пойми зачем, должны убедиться, что эта схема реально заработает. Поэтому, схему надо быстренько тяп-наляп собрать и убедиться в ее работоспособности, то есть собрать макет. Ну а для того, чтобы его собрать нам то как раз и понадобится макетная плата.

Виды макетных плат

Толстый картон

Давным-давно, когда еще вас не было даже и в планах, наши дедушки, а может быть и бабушки, мало ли:-), использовали толстый картон. Это самый быстрый и дешевый способ проверки схем. В картоне прорезались дырочки под выводы радиоэлементов и с другой стороны они соединялись с помощью проводов и других элементов, если те не влезали на лицевую сторону. Выглядело это примерно как-то так:

А — типа лицевая сторона, В — обратная сторона.

Все бы хорошо, но приходилось паять выводы, смотреть, чтобы ничего нигде не замкнуло, да и пока «лепишь» эту схемку можно даже ненароком растеряться:-). Да и не красиво как-то.

Самодельные макетные платы

Эти времена я еще застал на радиокружке. Тогда мы делали макетные платы сами. Брали острый резец и нарезали квадратики на фольгированном текстолите. Далее покрывали их припоем.


Если надо где-то было соединить дорожки, мы просто делали перемычки между квадратиками каплей припоя. Получалось качественно и красиво. Если было лень перепаивать радиоэлементы на нормально-разведенную плату с дорожками, просто оставляли как есть и пользовались устройством.

Одноразовые макетные платы

Производители все-таки это дело «чухнули», или как говорится в экономике, спрос рождает предложение. Стали появляться готовые макетные платки односторонние и даже двухсторонние на любой размер и вкус.



Кстати, их можно найти на Али сразу целым набором .

Отверстия очень удобно подобраны по размерам выводов микросхем, а также других радиоэлементов. Поэтому очень удобно на таких макетных платах собирать и проверять радиоэлектронное устройство. Да и стоят они недорого.


Обратная сторона таких макетных плат уже с готовыми устройствами будет выглядеть приблизительно вот так:


В чем же минусы этих макетных плат? Лучше все-таки их использовать единожды, так как при многоразовом использовании у них могут отлетать пятачки, что приведет к ее непригодности.

Беспаечные макетные платы

Прогресс шагает своим уверенным шагом по нашему миру, и вот на рынке появились беспаечные макетные платы.


Стоят они чуть подороже, чем простые одноразовые макетные платы, но честно говоря, оно того стоит.

Они очень удобны в плане установки деталей, а также их связи между собой. В такие макетные платы можно вставлять провода не более, чем 0,7 мм и не менее, чем 0,4 мм в диаметре. Чтобы узнать, какие отверстия и дорожки между собой звонятся, проверяем все это дело . Для конструирования больших схем (вдруг вы будете разрабатывать какой-нибудь блок управления адронным коллайдером) можно добавлять такие же макетные платы впритык. Для этого есть специальные ушки. Одно движение, и макетная плата станет чуток больше.



Ну какая же макетная плата может быть без соединительных проводов? Соединительные провода, или джамперы (от английского — прыгать), нужны для соединения радиодеталей на самой макетной плате.


Чуть позже с Алиэкспресса я купил вот такие джамперы. Они намного удобнее, чем проволочные:


Здесь все просто, берем джампер и вставляем его легким движением руки



Давайте соберем простейшую схемку включения светодиода через кнопочку на макетной плате


Вот так она будет выглядеть


Выставляем на Блоке питания 5 Вольт и нажимаем на кнопочку. Светодиод загорается ярко-зеленым цветом. Значит схема работоспособная, и мы ее можем использовать по своему усмотрению.


Заключение

Беспаечные макетные платы завоевывают мир. Любую схему на них можно собрать и разобрать за считанные минуты. После сборки и проверки схемы на макетной плате, можно смело приступать к ее сборке в чистом виде. Думаю, у каждого уважаемого себя электронщика должна быть такая макетная. Но имейте ввиду, схемы с большим током в цепи лучше все таки на ней не проверять, так как контакты макетные платки могут просто-напросто выгореть — закон Джоуля-Ленца . Удачи вам в разработке и конструировании радиоэлектронных устройств!

Где купить макетную плату

Макетную плату с гибкими джамперами и даже с готовым блоком питания 5 Вольт можно сразу купить набором на Алиэкспрессе. Выбирайте на ваш вкус и цвет!


Если же не хотите , то проще всего будет купить одноразовую макетную плату и собрать на ней готовое устройство:

При конструировании и сборке новых электронных схем обязательно требуется их отладка. Она проводится на временной монтажной плате, позволяющей достаточно свободно расположить компоненты с целью обеспечения возможности быстрой и удобной их замены, проведения контрольно-измерительных работ.

Детали в такой плате могут крепиться при помощи пайки, а сама площадка будет называться макетной платой. Чтобы лишний раз не подвергать компоненты механическим и тепловым воздействиям, монтажниками и конструкторами используется беспаечная макетная плата. Часто радиолюбители называют это приспособление макеткой.

Макетная плата для сборки без пайки позволяет произвести монтаж электрической схемы и запустить ее без использования паяльника. При этом можно проверить все параметры и характеристики будущего устройства, подключив к плате измерительные и контрольные приборы.

Макетная плата представляет собой пластину из полимерного материала, являющегося диэлектриком. На пластине в определенном порядке просверлены монтажные отверстия, в которые должны вставляться выводы деталей – компонентов будущего устройства.

Отверстия допускают подключение выводов диаметром 0,4-0,7 мм. Расположены они на плате, как правило, с шагом 2,54 мм.

Чтобы смоделировать соединения выводов компонентов между собой, макетка имеет специальные токопроводящие пластины, в определенном порядке соединяющие отверстия.

Как правило, эти соединения осуществляются группами вдоль платы по ее длинным сторонам. Таких рядов может быть два-три. Эти контактные группы используются как шины для подключения питания.

Между продольными рядами отверстия соединяются пластинами в группы по пять. Эти пластины расположены в направлении поперек платы.

Около отверстий в местах будущих контактов токопроводящие пластины имеют конструктивные особенности, позволяющие зажимать и прочно удерживать выводы деталей, обеспечивая при этом наличие электрического контакта. В этом и есть смысл монтажа без пайки.

Качественные макетные платы допускают монтаж и разборку при сохранении прочного и надежного соединения между деталями до 50 000 раз.

Макетные платы, выпускаемые промышленным способом и приобретенные в торговой сети, как правило, имеют схему расположения контактов и токопроводящих связей между отверстиями.

Как правильно пользоваться

Чтобы успешно и рационально пользоваться макеткой, необходимо иметь еще такие приспособления:

  • несколько монтажных проводов диаметром 0,4-0,7 мм для устройства различных перемычек и подключения питания;
  • кусачки-бокорезы;
  • плоскогубцы;
  • пинцет.

Паяльник при монтаже без пайки, разумеется, не нужен, но он может понадобиться, чтобы припаять провода к клеммам источника питания, если отсутствуют разъемные изделия. Иногда пайку придется применить для осуществления экранирования.

Зная расположение токопроводящих дорожек на макетной плате, легко осуществить монтаж любой схемы и, подключив ее к источнику питания, проверить работоспособность. Для сборки нужно только вставить выводы компонентов в зажимы разъемов и соединить их в нужной последовательности.

При этом необходимо четко представлять расположение токопроводящих дорожек, чтобы не допустить короткого замыкания. При необходимости осуществления контактов между дорожками на макетной плате используются соединители.

В случае если выводы деталей по диаметру не подходят под монтажные отверстия, к ним можно подпаять или подмотать отрезки подходящего провода. Микросхемы и компоненты в BAG-корпусах устанавливаются в центре платы.

Подготовка и экранирование

Для того чтобы работать с макетной платой, особенно, если она предназначена для монтажа без пайки, сначала необходимо произвести подготовительные работы. Это тем более актуально, если плата не использовалась длительное время.

Подготовка включает в себя очистку макетной платы от пыли. Для этого можно воспользоваться мягкой кистью, а для очистки отверстий можно использовать пылесос или баллончик со сжатым воздухом.

Следующим этапом необходимо прозвонить мультиметром токопроводящие дорожки, чтобы избежать лишних трат времени на поиск возможной потери контакта при монтаже схемы.

При отладке устройств, они могут работать некорректно из-за различных помех и наведенных токов, возникающих при работе схемы. Для устранения этого явления необходимо применить экранирование макетной платы.

Для этого используют металлическую пластину, прикрепленную снизу и соединенную пайкой с общей шиной, которая впоследствии станет отрицательной.

Для успешного использования макетной платы под пайку и осуществления быстрой отладки целесообразно приобретать несколько макеток разных размеров.

Во-первых, это позволит собирать сложные схемы отдельными блоками, отлаживая каждый, и позже соединять в одно устройство. Во-вторых, так можно собрать дополнительные устройства, которые могут понадобиться для контроля работы основной схемы.

Приобретать макетную плату лучше с комплектом соединительных проводов. Их еще называют «джамперами».

Но в некоторых случаях можно сэкономить значительную сумму, если купить плату для беспаечного монтажа, неукомплектованную соединителями. Их в этом случае можно изготовить самостоятельно из подходящего провода.

Идеально подойдет кабель КСВВ 4-0,5, используемый при устройстве систем пожарной сигнализации. Этот кабель имеет 4 изолированных жилы из тонкого медного провода диаметром 0,5 мм. Одного метра кабеля будет достаточно, чтобы получить много соединительных перемычек.

При монтаже всегда нужно надежно подключать все выводы полупроводников и микросхем. Даже, если какие-либо выводы не используются, их необходимо подключить к общей шине, чтобы избежать возникновения наведенных токов.

При использовании макетных плат можно применять только слаботочные детали, работающие от напряжения не более 12 В. Подключать к макетной плате переменный ток напряжением 220 В от бытовой электросети запрещено.

Правильное использование макетной платы для монтажа без пайки существенно упростит сборку всей схемы и снизит затраты на изготовление устройства, в котором такая схема будет использоваться.

Для чего это делают? Это позволяет выявить недостатки, доработать схему, а затем, когда устройство будет отлажено, перенести его на разведенную печатную плату из фольгированного текстолита. Потому что отлаживать и вносить изменения в устройство, спаянное на протравленной плате всегда намного труднее. Конечно, и в этом случае можно изменить схему, перерезав часть дорожек, напаяв детали навесным монтажом со стороны печати, и так далее, но это уже крайний случай.

Сейчас в продаже есть множество отличных цанговых макетных плат, по невысокой цене, особенно если приобретать их без соединительных проводов. Пример устройства собранного на такой плате можно видеть ниже:

Рассмотрим, как устроены цанговые макетные платы , в них используются подпружиненные контакты, соединенные по 5 штук в ряд жестяными контактами, располагаются они обычно вертикально:

Также на плате предусмотрены ряды отверстий для подачи питания, (расположенные обычно горизонтально), плюс и минус, обозначенные соответственно (+) и (-) на плате. При втыкании провода в отверстие на плате он фиксируется, и если в эту же группу соединенных внутри платы отверстий воткнуть второй провод, между ними будет контакт. Макетные платы делятся на цанговые, или беспаечные, которые мы рассмотрели выше, и платы которые необходимо паять. На фабричных макетных платах, рассчитанных под пайку, вставляют провод в отверстие, пропаивают его с контактом на плате. Пример такой платы на следующем фото:

Все соединения на таких платах осуществляют гибким монтажным проводом, подпаивая его к используемым контактам. Такой провод может быть как оголённым, и тогда во избежание замыканий, его припаивают по всей длине следования к контактам на плате, как мы можем видеть на фото далее:

Также соединяющий контакты провод может быть в изоляции, и тогда он припаивается только к тем контактам, которые нужно соединить. Например, как на следующем рисунке:

Макетная плата под пайку соединение изолированным проводом

Вот так выглядит устройство, со стороны деталей, собранное на макетной плате:

Шаг отверстий у платы, рассчитанной под пайку, (впрочем, как и цанговой макетной платы) равняется приблизительно 2.5 мм, и соответствует шагу ножек у микросхем, выполненных в Dip корпусе. Некоторые умельцы радиолюбители, видимо из принципа изготавливают нечто подобное фабричным платам сами, своими руками:

При изготовлении такой платы, на места будущих контактов наносится защищающий от травления рисунок с помощью маркера или , и травится обычным способом, а после сверлится. Макетные платы для отладки устройства можно сделать самому и более простым способом, разделив резаком на участки кусок фольгированного текстолита:

В советское время, когда в продаже не было фабричных макетных плат, и даже фольгированный текстолит был не всем доступен, радиолюбители изготавливали и такие макетные платы:

Делали такую макетную плату из впрессованных в не фольгированный текстолит или кусок фанеры жестяных лепестков — контактов, впоследствии залуженных, а к этим лепесткам уже паяли радиодетали и соединительные провода. Материал подготовил AKV.

Всем привет. Сегодня мы поговорим о беспаечной макетной плате или о breadboard , как называют её буржуи. Данная плата, если можно так выразится, входит в список обязательных инструментов, что должны быть у электронщика (будь то юный мозгочинчик, что только делает первые неуверенные шажки или прожженный и повидавший жизнь мозгочин).

Знания о том, какие бывают макетные платы, как и где применяют такие инструменты, помогут вам при разработке и наладке собственных проектов различных электронных самоделок .

Первые платы выглядели так:

На основу крепились металлические стойки, на которые в последствии закреплялись (просто наматывались) провода и контактные выводы элементов.

Хорошо, что технический прогресс не стоит на месте – ведь благодаря его влиянию мы можем пользоваться вот такими замечательными инструментами.

В противовес беспаечной макетной плате можно выставить вот такие (они значительно дешевле и изготавливаются исходя из необходимых параметров).

Однако при монтаже на беспаечной плате вам не понадобится паяльник/припой. Кроме этого вы избежите трудностей связанных с распайкой деталей по поверхности платы.

Правилом хорошего тона, да и здравого смысла, всегда было и остается прототипирование электронных схем. Важно знать, как поведёт себя устройство при тех или иных определенных параметрах, до сборки готового устройства.


Кроме этого с помощью беспаечной платы можно производить проверку работоспособности новый компонентов и радиодеталей.

Рассмотрим строение беспаечной платы

Посмотрим на рисунок платы. Она состоит из рядов металлических пластин (рельсов).

Рельса в свою очередь состоят из зажимов, в которые и происходит установка «ножек» радиодеталей. Все 5 отверстий в ряду соединены воедино.

Теперь обратим наш взор на две вертикальные/горизонтальные полосы (зависит в каком положении смотреть), что расположены отдельно (по краям) – это пластины питания. Все гнезда одной длинной пластины соединены друг с другом.

Центральный паз изолирует стороны платы. Ширина данной полосы закреплена стандартом. Она позволяет устанавливать DIP-микросхемы таким образом, чтобы каждый вывод был установлен в отдельную рельсу и позволял подключит до 4 внешних выводов.

На платах нанесены буквенные и цифровые последовательности. Данные обозначения помогают ориентироваться при монтаже компонентов, чтобы исключить ошибочное подключение (что может закончится неработоспособностью схемы или выходом из строя отдельных деталей).

Также выпускают платы, которые изготавливаются на отдельных подставках со специальными прижимными клеммами. Они используются для подключения источника питания к плате.

Если вы обратили внимание на некоторых платах есть специальные пазы и выступы (они расположены по бокам). С их помощью можно объединять платы и создавать рабочую поверхность любого размера.

Также на некоторых платах на задней части нанесена самоклеющаяся основа.

На рисунке представлен способ «запитки» платы от Arduino.

Если же вам в руки попала плата с клеммами для подачи питания, необходимо подключить их к линиям на макетной плате с помощью проводников (джамперов). Клеммы не связаны ни с одной линией. Чтобы подключить провод к клемме, снимите (открутите) пластиковый колпачок и расположите конец провода в отверстие. Установите колпачок обратно. Обычно используются две клеммы: для питания и для земли.

Теперь дело осталось за малым, подключаем внешний источник питания. Это можно сделать с помощью:

  • «крокодилов» или обычных проводов;

  • модулей-стабилизаторов питания, что выпускаются под беспаечные платы.

Спасибо за внимание. Продолжение следует 🙂

Быстрая сборка схем. Макетные платы Пользоваться макетной платой без пайки

При конструировании и сборке новых электронных схем обязательно требуется их отладка. Она проводится на временной монтажной плате, позволяющей достаточно свободно расположить компоненты с целью обеспечения возможности быстрой и удобной их замены, проведения контрольно-измерительных работ.

Детали в такой плате могут крепиться при помощи пайки, а сама площадка будет называться макетной платой. Чтобы лишний раз не подвергать компоненты механическим и тепловым воздействиям, монтажниками и конструкторами используется беспаечная макетная плата. Часто радиолюбители называют это приспособление макеткой.

Макетная плата для сборки без пайки позволяет произвести монтаж электрической схемы и запустить ее без использования паяльника. При этом можно проверить все параметры и характеристики будущего устройства, подключив к плате измерительные и контрольные приборы.

Макетная плата представляет собой пластину из полимерного материала, являющегося диэлектриком. На пластине в определенном порядке просверлены монтажные отверстия, в которые должны вставляться выводы деталей – компонентов будущего устройства.

Отверстия допускают подключение выводов диаметром 0,4-0,7 мм. Расположены они на плате, как правило, с шагом 2,54 мм.

Чтобы смоделировать соединения выводов компонентов между собой, макетка имеет специальные токопроводящие пластины, в определенном порядке соединяющие отверстия.

Как правило, эти соединения осуществляются группами вдоль платы по ее длинным сторонам. Таких рядов может быть два-три. Эти контактные группы используются как шины для подключения питания.

Между продольными рядами отверстия соединяются пластинами в группы по пять. Эти пластины расположены в направлении поперек платы.

Около отверстий в местах будущих контактов токопроводящие пластины имеют конструктивные особенности, позволяющие зажимать и прочно удерживать выводы деталей, обеспечивая при этом наличие электрического контакта. В этом и есть смысл монтажа без пайки.

Качественные макетные платы допускают монтаж и разборку при сохранении прочного и надежного соединения между деталями до 50 000 раз.

Макетные платы, выпускаемые промышленным способом и приобретенные в торговой сети, как правило, имеют схему расположения контактов и токопроводящих связей между отверстиями.

Как правильно пользоваться

Чтобы успешно и рационально пользоваться макеткой, необходимо иметь еще такие приспособления:

  • несколько монтажных проводов диаметром 0,4-0,7 мм для устройства различных перемычек и подключения питания;
  • кусачки-бокорезы;
  • плоскогубцы;
  • пинцет.

Паяльник при монтаже без пайки, разумеется, не нужен, но он может понадобиться, чтобы припаять провода к клеммам источника питания, если отсутствуют разъемные изделия. Иногда пайку придется применить для осуществления экранирования.

Зная расположение токопроводящих дорожек на макетной плате, легко осуществить монтаж любой схемы и, подключив ее к источнику питания, проверить работоспособность. Для сборки нужно только вставить выводы компонентов в зажимы разъемов и соединить их в нужной последовательности.

При этом необходимо четко представлять расположение токопроводящих дорожек, чтобы не допустить короткого замыкания. При необходимости осуществления контактов между дорожками на макетной плате используются соединители.

В случае если выводы деталей по диаметру не подходят под монтажные отверстия, к ним можно подпаять или подмотать отрезки подходящего провода. Микросхемы и компоненты в BAG-корпусах устанавливаются в центре платы.

Подготовка и экранирование

Для того чтобы работать с макетной платой, особенно, если она предназначена для монтажа без пайки, сначала необходимо произвести подготовительные работы. Это тем более актуально, если плата не использовалась длительное время.

Подготовка включает в себя очистку макетной платы от пыли. Для этого можно воспользоваться мягкой кистью, а для очистки отверстий можно использовать пылесос или баллончик со сжатым воздухом.

Следующим этапом необходимо прозвонить мультиметром токопроводящие дорожки, чтобы избежать лишних трат времени на поиск возможной потери контакта при монтаже схемы.

При отладке устройств, они могут работать некорректно из-за различных помех и наведенных токов, возникающих при работе схемы. Для устранения этого явления необходимо применить экранирование макетной платы.

Для этого используют металлическую пластину, прикрепленную снизу и соединенную пайкой с общей шиной, которая впоследствии станет отрицательной.

Для успешного использования макетной платы под пайку и осуществления быстрой отладки целесообразно приобретать несколько макеток разных размеров.

Во-первых, это позволит собирать сложные схемы отдельными блоками, отлаживая каждый, и позже соединять в одно устройство. Во-вторых, так можно собрать дополнительные устройства, которые могут понадобиться для контроля работы основной схемы.

Приобретать макетную плату лучше с комплектом соединительных проводов. Их еще называют «джамперами».

Но в некоторых случаях можно сэкономить значительную сумму, если купить плату для беспаечного монтажа, неукомплектованную соединителями. Их в этом случае можно изготовить самостоятельно из подходящего провода.

Идеально подойдет кабель КСВВ 4-0,5, используемый при устройстве систем пожарной сигнализации. Этот кабель имеет 4 изолированных жилы из тонкого медного провода диаметром 0,5 мм. Одного метра кабеля будет достаточно, чтобы получить много соединительных перемычек.

При монтаже всегда нужно надежно подключать все выводы полупроводников и микросхем. Даже, если какие-либо выводы не используются, их необходимо подключить к общей шине, чтобы избежать возникновения наведенных токов.

При использовании макетных плат можно применять только слаботочные детали, работающие от напряжения не более 12 В. Подключать к макетной плате переменный ток напряжением 220 В от бытовой электросети запрещено.

Правильное использование макетной платы для монтажа без пайки существенно упростит сборку всей схемы и снизит затраты на изготовление устройства, в котором такая схема будет использоваться.

Эта короткая статья расскажет о том, как устроена макетная плата и каким образом можно создать прототип устройства на макетной плате.

Макетная плата представляет собой несколько групп контактов, замкнутых между собой. Отверстия в пластиковом корпусе макетной платы позволяют установить радиодетали на макетную плату и соединять выводы между собой с помощью специальных проводов или перемычек. Расстояние между контактными отверстиями составляет стандартные 2,54 мм, что позволяет без проблем установить на макетку почти любые микросхемы, датчики и модули.

По краям макетной платы расположены длинные контактные группы («рельсы»), предназначенные для подключения питания прототипа, собранного на макетке. Питание и земля от источника подключается через любое контактное отверстие, а далее можно подключать питание микросхем, плат, светодиодов и контроллеров к любым контактным отверстиям на всём протяжении шины питания.

Сам процесс создания прототипа заключается в установке на макетную плату деталей с последующим соединением контактов деталей проводами. Благодаря тому, что контактные группы состоят из нескольких контактов, облегчается соединение деталей, благодаря возможности сводить множество электрических контактов в одну точку. На самом деле, всё очень просто. Вот, посмотрите на пример подключения светодиода с использованием макетной платы:

Самое главное в создании прототипа на макетной плате: вовремя остановиться и привести часть схемы в более компактный вид, используя макетные платы под пайку. Но это не всегда помогает.

Breadboard (макетная (монтажная) беспаечная плата) – один из основных инструментов как для познающих основы схемотехники, так и для профессионалов.

В этой статье вы познакомитесь с тем, где и как использовать breadboard и какие они бывают. После ознакомления с приведенными основами, вы сможете собрать свою электросхему с использовнием макетной беспаечной платы.

Исторический экскурс

В начале 1960 создание прототипов микросхем выглядело примерно так:

На платформе устанавливались металлические стойки, на которые наматывались проводники. Процесс прототипирования был достаточно длительным и сложным. Но человечество не стоит на месте и был придуман более элегантный подход: Беспечные монтажные платы — breadboards!

Если знать, что bread переводится как хлеб, а board — доска, то одна из ассоциаций, которая может возникнуть при упоминании слова breadboard — это деревянная подставка, на которой нарезают хлеб (как на рисунке ниже). В принципе, вы недалеки от истины.


Так откуда появилось это название — breadboard? Много лет назад, когда электронные компоненты были большими и неуклюжими, многие «самодельщики» в своих «гаражах» собирали схемы с использованием подставок для нарезки хлеба (пример показан на рисунке ниже).


Постепенно электронные компоненты становились меньше и получилось свести прототипирование к использованию более ли менее стандартных проводников, коннекторов и микросхем. Подход несколько изменился, но название перекочевало.

Breadboard — это беспаечная монтажная плата. Это отличная платформа для разработки прототипов или временных электросхем, с использованием которой вам не понадобится паяльник и все связанные с этим проблемы и затраты времени на распайку.

Прототипирование (prototyping) — это процесс разработки и тестирования модели вашего будущего устройства. Если вы не знаете как будет себя вести ваше устройство при определенных заданных условиях, лучше сначала создать прототип и проверить его работоспособность.

Беспаечные монтажные платы используют как для создания простеньких электросхем, так и для сложных прототипов.

Еще одна сфера применения breadbord»ов — проверка новых деталей и компонентов — например, микросхем (ICs).

Как уже упоминалось выше, созданная вами электросхема вполне может меняться и в этом основное преимущество использования беспаечных монтажных плат. Например, в любой момент вы можете включить в схему дополнительный светодиод, который будет реагировать на те или иные условия в вашей цепи. На рисунке ниже показан пример электросхемы для проверки работоспособности чипа Atmega, который используется в платах Arduino Uno.


“Анатомия беспаечных монтажных плат”


Лучший способ объяснить как именно работает breadboard — выяснить как плата выглядит изнутри. Рассмотрим на примере миниатюрной платы.

На рисунке ниже показан breadboard, на котором снято основание на нижней части. Как вы видите, на плате установлены ряды металлических пластин.


Каждая металлическая пластина имеет вид, приведенный на рисунке ниже. То есть, это не просто пластина, а пластина с клипсами, которые прячутся в пластиковой части монтажной платы. Именно в эти клипсы вы подключаете ваши провода.


То есть, как только вы подключили проводник к одному из отверстий в отдельном ряде, этот контакт будет одновременно подключен и к остальным контактам в отдельном ряде.

Обратите внимание, что на одной рельсе пять клипс. Это общепринятый стандарт. Большинство беспаечных монтажных плат реализуются именно таким образом. То есть, вы можете подключить до пяти компонентов включительно к отдельной рельсе на breadboard»е и они будут связаны между собой. Но ведь на плате десять отверстий в ряде!? Почему мы ограничены пятью контактами? Вы, наверное, обратили внимание, что по центру монтажной платы есть отдельная рельса без пинов? Эта рельса изолирует пластины друг от друга. Зачем это делается, мы разберем немного позже. Сейчас важно запомнить, что рельсы изолированы друг от друга и мы ограничены пятью связанными контактами, а не десятью.

На рисунке ниже показан светодиод, установленный на беспаечную монтажную плату. Обратите внимание, что две ноги светодиода установлены на изолированных параллельных рельсах. В результате не будет замыкания контактов.


Давайте теперь рассмотрим breadboard больших размеров. На таких платах, как правило, предусматривают две вертикально расположенные рельсы. Так называемые рельсы для питания.


Эти рельсы аналогичны по исполнению с горизонтальными, но при этом соединены друг с другом по всей длине. При разработке проекта вам часто необходимо питание для многих компонентов. Именно эти рельсы используются для питания. Обычно их отмечают «+» и «-» и двумя разными цветами — красным и голубым. Как правило, рельсы соединяют между собой, чтобы получить одинаковое питание по обоим сторонам макетки (смотрите на рисунке ниже). Кстати, нет необходимости подключать плюс именно к рельсе с обозначением «+», это исключительно подсказка, которая поможет вам структурировать ваш проект.


Центральная рельса без контактов (для DIP-микросхем)

Центральная рельса без контактов изолирует две стороны беспаечной монтажной платы. Помимо изоляции, эта рельса выполняет вторую важную функцию. Большинство микросхем (ICs), изготавливаются в стандартных размерах. Для того, чтобы они занимали минимум места на монтажной плате, используется специальный форм-фактор под названием Dual in-line Package, или сокращенно — DIP.

У DIP-микросхем контакты расположены по двум сторонам и отлично садятся на две рельсы по центру breadboard»а. Именно в этом случае изоляция контактов — отличный вариант, который позволяет сделать разводку каждого контакта микросхемы на отдельную рельсу с пятью контактами.

На рисунке ниже показана установка двух DIP микросхем. Сверху — LM358, ниже — микроконтроллер ATMega328, который используется во многих платах Arduino .


Строки и столбцы (горизонтальные и вертикальные рельсы)

Наверняка вы обращали внимание, что на беспаечных монтажных платах нанесены числа и буквы возле строк (горизонтальных рельс) и столбцов (вертикальных рельс). Эти обозначения нанесены исключительно для удобства. Прототипы ваших устройств очень быстро обрастают дополнительными компонентами, а одна ошибка в подключении приводит к неработоспособности электрической схемы или даже к выходу из строя отдельных компонентов. Гораздо проще подключить контакт к рельсе, которая отмечена цифрой и буквой, чем отсчитывать контакты «на глаз».

Кроме того, во многих инструкциях номера рельс тоже указываются, что значительно облегчает сборку вашей схемы. Но не забывайте, что даже если вы используете инструкцию, номера контактов на макетке не обязаны совпадать!

Колки на макетках

Некоторые монтажные платы изготавливаются на отдельной подставке, на которой установлены специальные колки. Эти колки используются для подключения источника питания к вашему breadboard «у. Более детально подобные макетки рассмотрены ниже.

Другие фичи

Когда вы разрабатываете электрическую схему, не обязательно ограничиваться одним breadboard «ом. На многих монтажных платах предусмотрены специальные пазы и выступы по бокам. С помощью этих слотов, вы можете соединить несколько макеток и сформировать необходимое для вас рабочее пространство. На рисунке ниже показаны четыре мини breadboard «а, соединенных вместе.


На некоторых монтажных беспаечных платах предусмотрена самоклеющаяся основа на задней части. Очень полезная фича, если вы хотите надежно установить макетку на какой-то поверхности.

На некоторых больших макетках вертикальные рельсы, на которые подается питание, состоят из двух изолированных друг от друга частей. Очень удобно, если в вашем проекте надо два разных источника питания: например, 3.3 В и 5 В. Но надо быть предельно осторожным и перед использованием breadboard «а подключить один источник питания и проверить напряжение на двух концах вертикальной рельсы с помощью мультиметра.

Подаем питание на breadboard

Подавать питание на breadboard можно по разному.

Если вы работаете с Arduino, вы можете соединить пины 5 В (3.3 В) и Gnd с двумя разными рельсами макетки. На рисунке ниже показано подключение контакта Gnd с Arduino к рельсе мини макетной монтажной платы.


Как правило, Arduino запитывается от USB порта на компьютере или от внешнего источника питания, которые мы можем предать на рельсу макетки.

Монтажные беспаечные платы с колками

Выше уже упоминалось, что на некоторых монтажных платах устанавливают колки для подключения внешнего источника питания.

Для начала работы, необходимо подключить колки к рельсам на breadboard «е с помощью проводников. Колки не связаны ни с одной рельсой, что дает вам пространство для маневра: на какую именно рельсу подавать питание и землю.

Для подключения провода к колку, открутите пластиковый колпачок и поместите конец провода в отверстие (смотрите на фото ниже). После этого, закрутите колпачок обратно.


Как правило, вам будут необходимы два колка: для питания и для земли. Третий колок можно использовать, если вам понадобится альтернативный источник питания.

Колки соединены с рельсами, но это не конец. Теперь надо подключить внешний источник питания. Вариантов несколько.

Можно использовать специальные джеки, как это показано на фото ниже.


Можно использовать «крокодилов» и даже обычные проводники. Зависит исключительно от ваших предпочтений и деталей, которые есть у вас в наличии.

Один из достаточно универсальных вариантов — распаять контакты на джеке под ваш источник питания и подключить провода к колкам, как это показано ниже.


Можно использовать и специальные модули-стабилизаторы питания, которые выпускаются под беспаечные монтажные платы. Некоторые модули дают возможность запитывать макетку от USB порта, некоторые изготавливаются со стандартными джеками под блоки питания. На большинстве подобных модулей стабилизаторов питания предусмотрена регулировка напряжения. Например, можно выбрать напряжение, которое пойдет на рельсу: 3.3 В или 5 В. Один из вариантов подобных модулей регуляторов/стабилизаторов напряжения показан на рисунке ниже.


Простая электросхема с использованием беспаечной монтажной платы

Основы работы с беспаечной монтажной платой мы рассмотрели. Давайте рассмотрим пример простой электрической цепи, в которой будем использовать breadboard.

Ниже приведен список узлов, которые понадобятся для нашей цепи. Если у вас нет именно этих деталей, можете заменить их на аналогичные. Не забывайте: одну и ту же электрическую цепь можно собрать, используя разные компоненты.

  • Breadboard
  • Регулятор/стабилизатор напряжения
  • Блок питания
  • Светодиоды
  • Резисторы на 330 Ом 1/6 Вт
  • Коннекторы
  • Тактовые кнопки (квадрат 12 мм)

Собираем электрическую цепь

Фотография собранной электрической цепи с использованием беспаечной монтажной платы приведена ниже. В проекте используются две кнопки, резисторы и светодиоды. Обратите внимание, что две аналогичные цепи собраны по разному.


Красная плата слева — стабилизатор напряжения, который обеспечивает питание 5 В на рельсах макетки.

Схема собирается следующим образом:

  • К позитивной ноге (аноду) светодиода подключается питание 5 В от соответствующей рельсы breadboard «а.
  • Отрицательная нога (катод) светодиода, подключена к резистору 330 Ом.
  • Резистор подключен к тактовой кнопке.
  • Когда кнопка нажата, цепь замыкается с землей и светодиод зажигается.

При прототипировании важно разбираться в электрических схемах. Давайте кратко рассмотрим электрическую схему нашей небольшой электрической цепи.

Электрическая схема — это схематическое изображение, в котором используются универсальные обозначения для отдельных электрических компонентов и отображается последовательность их подключения. Подобные элекрические схемы можно получить, используя программу Fritzing .

Электрическая схема нашего проекта показана на рисунке ниже. Питание 5 В изображено стрелкой в верхней части схемы. 5 В подключается к светодиоду (треугольник и горизонтальная линия со стрелками). После этого светодиод подключается к резистору (R1). После этого установлена кнопка (S1), которая замыкает цепь. И в конце цепи — земля (Gnd — горизонтальная линия снизу).


Наверняка возникает вопрос: а зачем нам электрические схемы, если можно просто создать принципиальную схему подключения с использованием того же Fritzing? Например, как на подобном рисунке:


Как уже упоминалось выше, собрать одну и ту же схему можно по-разному, а вот электрическая принципиальная схема останется одинаковой. То есть, практическая имплементация может отличаться, что дает вам пространство для фантазии и более общее понимание процессов, которые происходят в вашем проекте.

Породившая холивар в комментариях. Многие сторонники Ардуины, по их словам, хотят просто чего-то собрать типа мигающих светодиодов с целью разнообразить свой досуг и поиграться. При этом они не хотят возиться с травлением плат и пайкой. Как одну из альтернатив товарищ упомянул конструктор «Знаток», но его возможности ограничены набором деталей, входящих в комплект, да и конструктор все же детский. Я же хочу предложить другую альтернативу — так называемый Breadboard, макетная плата для монтажа без использования пайки.
Осторожно, много фоток.

Что это такое и с чем его едят
Основное назначение такой платы — конструирование и отладка прототипов различных устройств. Состоит данное устройство из отверстий-гнезд с шагом 2,54мм (0,1 дюйма), именно с таким (либо кратным ему) шагом располагаются выводы на большинстве современных радиодеталей (SMD-не в счет). Макетные платы бывают различных размеров, но в большинстве случаев они состоят из вот таких одинаковых блоков:

Схема электрических соединений гнезд изображена на правом рисунке: пять отверстий с каждой стороны, в каждом из рядов(в данном случае 30) электрически соединены между собой. Слева и справа находится по две линии питания: здесь все отверстия в столбце соединены между собой. Прорезь по средине предназначена для установки и удобного извлечения микросхем в DIP-корпусах. Для сборки схемы в отверстия вставляются радиодетали и перемычки, так как мне плата досталась без заводских перемычек — я их делал из металлических канцелярских скрепок, а маленькие(для соединения соседних гнезд) из скоб для степлера.
Может показаться, что чем больше плата — тем больше её функциональность, это не совсем так. Весьма малый шанс что кто-то (особенно из начинающих) будет собирать устройство, которое займет все сегменты платы, вот несколько устройств одновременно — это да. Например здесь я собрал электронное зажигание на микроконтроллере, мультивибратор на транзисторах и генератор частоты для LC-метра:

Ну и что можно с этим сделать?
Чтобы оправдать название статьи, я приведу несколько устройств. Описание того, что и куда нужно вставлять будет на изображениях.
Неободимые детали


Для того, чтобы собрать одну из описанных ниже схем понадобится сама макетная плата типа Breadboard и набор перемычек. Кроме того желательно иметь подходящий источник питания, в простейшем случае — батарейка(-ки), для удобства её(их) подключения рекомендуется использовать специальный контейнер. Можно использовать и блок питания, но в этом случае нужно быть осторожным и постараться ничего не сжечь, так как БП стоит гораздо дороже батареек. Остальные детали будут приведены в описании самой схемы.
Подключение светодиода
Одна из простейших конструкций. На принципиальных схемах изображается так:

Из деталей понадобятся: маломощный светодиод, любой резистор на 300Ом-1кОм и источник питания на 4,5-5В. В моем случае резистор мощный советский(первый попавшийся под руку) на 430Ом (о чем свидетельствует надпись К43 на самом резисторе), а в качестве источника питания — 3 пальчиковых (типа АА) батарейки в контейнере: итого 1,5В*3 = 4,5В.
На плате это выглядит вот так:


Батарейки подключены к красной(+) и черной(-) клеммам от которых тянутся перемычки к линиям питания. Затем от минусовой линии к гнездам №18 подключен резистор, с другой стороны к этим же гнездам катодом(короткой ножкой) подключен светодиод. Анод светодиода подключен к плюсовой линии. Вдаваться в принцип действия схемы и объяснять закон Ома я не буду — если хочется просто поиграться, то это и не нужно, а если все же интересно, то можно и у .

Линейный стабилизатор напряжения
Может это и достаточно резкий переход — от светодиода к микросхемам, но в плане реализации я не вижу никаких сложностей.
Итак, существует такая микросхемка LM7805 (или просто 7805), ей на вход подается любое напряжение от 7,5В до 25В, а на выходе получаем 5В. Есть и другие, например, микросхема 7812 — 12В. Вот такая у неё схема включения:


Конденсаторы используются для стабилизации напряжения и при желании их можно не ставить. Вот так это выглядит в жизни:


И крупным планом:


Нумерация выводов микросхемы идет слева направо, если смотреть на нее со стороны маркировки. На фото нумерация выводов микросхемы совпадает с нумерацией разъемов брэдборда. Красная клемма(+) подключена к 1-й ноге микросхемы — вход. Черная клемма(-) напрямую подключена к минусовой линии питания. Средняя ножка микросхемы(Общий, GND) также подключается к минусовой линии, а 3-я ножка (Выход) к плюсовой линии. Теперь, если подать на клеммы напряжение 12В, на линиях питания должно быть 5В. Если нету источника питания на 12В, можно взять 9В батарейку типа «Крона» и подключить её через специальный разъем, изображенный на фотографии выше. Я использовал блок питания на 12В:


Вне зависимости от значения входного напряжения, если оно лежит в указанных выше пределах — выходное напряжение будет 5В:


В завершение, добавим конденсаторы, чтобы все было по правилам:

Генератор импульсов на логических элементах
А теперь пример использования уже другой микросхемы, при чем не в самом стандартном её применении. Используется микросхема 74HC00 или 74HCТ00, в зависимости от фирмы-производителя перед названием и после него могут стоять различные буквы. Отечественный аналог — К155ЛА3. Внутри этой микросхемы 4 логических элемента «И-НЕ» (англ. «NAND»), у каждого из элементов по два входа, замкнув их между собой получим элемент «НЕ». Но в данном случае логические элементы будут использоваться в «аналоговом режиме». Схема генератора такая:


Элементы DA1.1 и DA1.2 генерируют сигнал, а DA1.3 и DA1.4 — формируют четкие прямоугольники. Частота генератора определяется номиналами конденсатора и резистора и вычисляется по формуле: f=1/(2RC). К выходу генератора подключаем любой динамик. Если взять резистор на 5,6кОм и конденсатор на 33нФ получим примерно 2,7кГц — эдакий пищащий звук. Вот так это выглядит:


На верхние по фотографии линии питания подключено 5В с собранного ранее стабилизатора напряжения. Для удобства сборки приведу словесное описание соединений. Левая половинка сегмента(нижняя на фото):
Конденсатор установлен в гнезда №1 и №6;
Резистор — №1 и №5;

№1 и №2;
№3 и №4;
№4 и №5;

№2 и №3;
№3 и №7;
№5 и №6;
№1 и «плюс» питания;
№4 и «плюс» динамика;
Кроме того:

микросхема устанавливается так, как на фото — первая ножка в первый разъем левой половинки. Первую ножку микросхемы можно определить по так называемому ключу — кружочку(как на фото) либо полукруглому вырезу в торце. Остальные ноги ИМС в DIP-корпусах нумеруются против часовой стрелки.
Если все собрано правильно — при подаче питания динамик должен запищать. Изменяя номиналы резистора и конденсатора можно проследить за изменениями частоты, но при сильно большом сопротивлении и/или слишком малой емкости схема работать не будет.
Теперь изменим номинал резистора на 180кОм, а конденсатор на 1мкФ — получим клацающе-тикающий звук. Заменим динамик на светодиод подключив анод (длинная ножка) к 4 разъему правой половики, а катод через резистор 300Ом-1кОм к минусу питания, получим мигающий светодиод, который выглядит вот так:


А теперь добавим еще один такой же генератор так, чтобы получилась такая схема:


Генератор на DA1 генерит низкочастотный сигнал ~3Гц, DA2.1 — DA2.3 — высокочастотный ~2,7кГц, DA2.4 — модулятор , который их смешивает. Вот такая должна получится конструкция:


Описание подключений:
Левая половинка сегмента(нижняя на фото):
Конденсатор С1 установлен в гнезда №1 и №6;
Конденсатор С2 — №11 и №16;
Резистор R1 — №1 и №5;
Резистор R2 — №11 и №15;
Перемычки установлены между следующими гнездами:
№1 и №2;
№3 и №4;
№4 и №5;
№11 и №12;
№13 и №14;
№14 и №15;
№7 и минусовой линией питания.
№17 и минусовой линией питания.
Правая половинка сегмента(верхняя на фото):
перемычки установлены между следующими гнездами:
№2 и №3;
№3 и №7;
№5 и №6;
№4 и №15;
№12 и №13;
№12(13) и №17;
№1 и «плюс» питания;
№11 и «плюс» питания;
№14 и «плюс» динамика;
Кроме того:
перемычки между разъемами №6 левой и правой половинок;
перемычки между разъемами №16 левой и правой половинок;
— между левой и правой «минусовыми» линиями;
— между минусом питания и «-» динамика;
микросхема DA1 устанавливается так же, как и в предыдущем случае — первая ножка в первый разъем левой половинки. Вторая микросхема — первой ножкой в разъем №11.
Если все сделать правильно, то при подаче питания динамик начнет издавать по три пика каждую секунду. Если в те же разъемы(параллельно) подключить светодиод, соблюдая полярность, получится такой девайс, напоминающий по звукам крутые электронные штуковины из не менее крутых боевиков:

Мультивибратор на транзисторах
Данная схемка — скорее дань традициям так как в былые времена почти каждый начинающий радиолюбитель собирал подобную.


Для того, чтобы собрать подобную понадобятся 2 транзистора BC547, 2 резистора на 1,2кОм, 2 резистора на 310Ом, 2 электролитических конденсатора на 22мкФ и два светодиода. Емкости и сопротивления необязательно соблюдать точно, но желательно чтобы в схеме было по два одинаковых номинала.
На плате устройство выглядит следующим образом:


Цоколевка транзистора следующая:

B(Б)-база, C(К)-коллектор, E(Э)-эмиттер.
У конденсаторов минусовый выход подписан на корпусе (в советских конденсаторах подписывался «+»).
Описание подключений
Вся схема собрана на одной (левой) половинке сегмента.
Резистор R1 — №11 и «+»;
резистор R2 — №19 и «+»;
резистор R3 — №9 и №3;
резистор R4 — №21 и №25;
транзистор Т2 — эмиттер -№7, база — №8, коллектор — №9;
транзистор Т1 — эмиттер -№23, база — №22, коллектор — №21;
конденсатор С1 — минус — №11, плюс — №9;
конденсатор С2 — минус — №19, плюс — №21;
светодиод LED1 — катод-№3, анод-«+»;
светодиод LED1 — катод-№25, анод-«+»;
перемычки:
№8 — №19;
№11 — №22;
№7 — «-«;
№23 — «-«;
При подаче напряжения 4,5-12В на линии питания должно получится примерно такое:

В заключение
В первую очередь статья ориентирована на тех, кто хочет «поиграться», поэтому я не приводил описаний принципов работы схем, физических законов и пр. Если кто задастся вопросом «а почему же оно мигает?» — в интернете можно найти кучи объяснений с анимациями и прочими красивостями. Кто-то может сказать что брэдборд не подходит для составления сложных схем, но а как насчет этого:

а бывают и еще более страшные конструкции. По поводу возможного плохого контакта — при использовании деталей с нормальными ножками вероятность плохого контакта очень мала, у меня такое случалось всего пару раз. Вообще подобные платы уже всплывали здесь несколько раз, но как часть устройства построенного на Ардуино. Честно говоря, я не понимаю конструкции типа этой:


Зачем вообще нужно Ардуино, если можно взять программатор, прошить им контроллер в DIP-корпусе и установить его в плату, получив более дешевое, компактное и портативное устройство.
Да, на breadboard нельзя собрать некоторые аналоговые схемы чувствительные к сопротивлению и топологии проводников, но они попадаются не так уж часто, тем более среди новичков. А вот для цифровых схем здесь почти нет никаких ограничений.

Макетные платы можно собрать для любого устройства. Они пользуются популярностью у начинающих электронщиков и опытных мастеров. Их собирают с пайкой и без пайки. Первые прочны и могут применяться как основная плата, а вторые более удобны в сборке за счет исключения паяльных работ.

Чтобы начать производство любого изделия необходимо сделать его макет, а потом, оценив работоспособность продукта и другие его параметры, приступить к выпуску серии. В этом случае вы экономите деньги и время. Но прототипы делают не только на производстве, они также широко применяются в электронике и, в первую очередь, это связано с выпуском макетных плат.

Допустим, вы собираетесь изготовить новое электронное устройство. Раньше прототип макетной платы имел вид прямоугольника из картона, в котором проделывались отверстия и туда вставлялись радиоэлементы, соединяющиеся между собой, и затем проверялась ее работа. Если функционирование устройства происходило нормально, то начиналось производство основной платы с использованием соответствующих материалов. Сейчас задача несколько упрощается — на рынке активно продаются макетные платы c уже подготовленными отверстиями и дорожками, которые можно найти в специализированных магазинах, например, вот в этом http://makerplus.ru/ , где можно подобрать подходящий вариант.

Какие макетные платы бывают

Макетные платы изготавливаются без пайки и с пайкой. Конструкция без пайки представляет пластиковый корпус с многочисленными отверстиями с контактными разъемами. В них монтируются детали. Отверстия предназначены для проводов диаметром 0, 7 мм. Расстояние между ними составляет 2, 54 мм, этого хватает, чтобы установить транзистор и другие элементы.

Дорожки питания обозначаются синей и красной линиями. Количество точек для разъемов может изменяться от 100 до 2500 штук. Принцип работы с такой платой простой. Вы монтируете в нужные отверстия электронные элементы и соединяете их обычными проводами, или покупаете специально подготовленные провода-джамперы. Если схема собрана неправильно, то вы разбираете ее и монтируете заново.

Макетная плата с пайкой

Такая плата отличается от выше рассмотренного варианта тем, что элементы, установленные в корпусе, можно паять. В этом случае вы можете использовать ее не только как макет, но и как настоящее изделие. Правда, тогда плата будет иметь несколько большие размеры. Кроме этого, паяные конструкции имеют более низкую цену.

Платы с пайкой, которые, кстати, можно приобрести на страничке интернет-магазина http://makerplus.ru/category/breadboard , имеют отверстия под провода диаметром до 0,9 мм и располагаются с шагом в один дюйм(2, 54мм). С одной стороны конструкции располагаются прямые изолированные линии фольги, а с другой устанавливаются радиоэлементы и перемычки.

  • Сразу разрежьте плату до нужных размеров. Для этого подойдут обычные ножницы, резак, ножовка. Можно даже просто разломать ее по отверстиям, но затем зачистив края.
  • Если вы не собираетесь пользоваться платой прямо сейчас, то не трогайте лишний раз руками участки с фольгой. Руки могут быть влажными, что приведет к коррозии поверхности и ухудшению контакта.
  • Если окислы или загрязнения имеют место, то очистите их при помощи нулевой наждачной бумаги или обычным ластиком.
  • Радиоэлементы устанавливают со стороны, где нет полосок из фольги. Выводы просовывают в отверстия и запаивают с обратной стороны.
  • Синий цвет токопроводящих дорожек обозначает «минус» схемы, красный «плюс», а зеленый используют по своему усмотрению. Дорожки маркируются с той же стороны, где расположена фольга.
  • Самое важное позиционирование деталей происходит в вертикальном положении, так как в этом случае ошибка приведет к неправильно собранной цепи.

Учитывайте, что макетные платы обоих типов могут иметь по бокам пазы. Это необходимо для тех, кто собирает большое устройство, состоящее из нескольких модулей. Пазы позволяют собрать одну крупную плату из нескольких маленьких.

Изготовление самодельной макетной платы

Очень часто при конструировании электронных схем требуется проверка правильности какого-нибудь схемотехнического решения, а так же если нужно отладить какую-либо схему, то прибегают к её макетированию на макетной плате. Сейчас очень легко приобрести специальную макетную плату типа «Breadboard», позволяющую производить сборку электронных устройств без пайки, просто вставляя выводы электронных компонентов и перемычек в гнёзда платы. Название «Breadboard» переводится как «доска для резки хлеба» или «разделочная доска» — дело в том, что ещё с 1900-х годов кусок обычной доски (на котором можно было резать хлеб) использовался как основа для монтажа ламп, трансформаторов и других электронных компонентов при конструировании различных схем.

Совсем недавно платы типа «Breadboard» были практически недоступны, вместо них использовались самодельные макетные платы, соединение компонентов на которых осуществлялось с помощью пайки. Какими же платами пользовались раньше для макетирования?

Существовало несколько видов технологии макетирования:

  1. Монтаж на «пяточках» — здесь в фольге стеклотекстолита вырезались с помощью специального резака круглые контактные площадки. В основном эта технология использовалась для макетирования или изготовления постоянных схем, работающих в УКВ диапазоне (лишняя фольга удалялась с платы, поэтому ёмкости между площадками были небольшими).
  2. В фольге фольгированного стеклотекстолита проделывались вертикальные и горизонтальные прорези, контактные площадки получались прямоугольной формы.
  3. Бралась деревянная доска, в неё втыкались канцелярские кнопки, служащие контактными площадками.
  4. В куске нефольгированного стеклотекстолита сверлились отверстия, в которые вставлялись жестяные контактные лепестки.

В первых двух технологиях детали и провода припаивались непосредственно к стеклотекстолиту, что плохо сказывалось на продолжительности службы этих макетных плат — из-за перегрева при пайке контактные площадки часто отваливались.

Технология макетирования с канцелярскими кнопками в виде контактных площадок является самой простой, кнопки легко облуживаются с помощью маломощного паяльника. В случае если кнопки покрыты каким-либо декоративным покрытием, то перед облуживанием их следует зачистить наждаком. Кнопки на доске располагаются либо в в виде геометрической сетки, либо вставляются по необходимости, при каждом соединении элементов схемы. Собственно древняя «доска для резки хлеба» и является прародителем этой технологии — в ней толстые медные провода прибивались гвоздями к дереву.

Четвёртая технология макетирования на платах с жестяными контактными лепестками неоднократно описывалась в различной литературе, рассмотрим её поподробнее.

Основой этих макетных плат служит нефольгированный стеклотекстолит, желательно потолще — тогда плата будет более жёсткой. Если под рукой нет нефольгированного стеклотекстолита, то можно будет применить обычный, предварительно сняв с него слой медной фольги. Для этого фольгу следует прогреть над огнём, после чего её можно будет легко отделить от платы. Так же можно использовать бывшие в употреблении печатные платы, прогревая паяльником проводники, их можно будет удалить с плат, поддев чем-нибудь острым. Затем в стеклотекстолите сверлят отверстия диаметром 5..6 мм (рис. 1.).

Рис. 1. Общий вид макетной платы без установленных контактных площадок и шин питания.

По углам в макетную плату устанавливают длинные винты с гайками, служащие опорами. Для изготовления контактных площадок и проводников используется жесть от консервных банок из-под сгущённого молока — эта жесть достаточно тонка и уже облужена, поэтому к ней легко будут припаиваться выводы радиоэлементов.


Рис. 2. Макетная плата с установленной шиной питания.

Рис. 3. Фрагмент макетной платы с установленными
Т- и П- образными контактными площадками.

Консервная банка разрезается обычными ножницами, от её боковой поверхности отрезаются длинные полоски шириной 5..6 мм. Две длинные полоски используются в качестве шин питания (рис. 2.), другие разрезаются на короткие отрезки, служащие Т- и П- образными контактными площадками (рис. 3.).

Т-образные контакты вставляются в одно отверстие, П-образные — сразу в два, снизу платы жесть контактов загибается. На рисунке 4 показана фотография самодельной макетной платы с Т-образными контактными площадками.


Рис. 4. Фотография самодельной макетной платы
с Т-образными контактными площадками.

Рис. 5. Внешний вид самодельной макетной платы
с П-образными контактными площадками,
предназначенной для отлаживания
устройств на интегральных микросхемах.

Для макетирования схем с интегральными микросхемами используются специальные макетные платы с панельками для микросхем. На рисунке 5 приведена фотография такой платы. Здесь в стеклотекстолите с помощью микродрели сверлятся отверстия, в которые вставляются панельки. Снизу платы выводы панелек припаиваются отрезками провода к контактным площадкам. Для увеличения плотности монтажа вместо отверстий под контактные лепестки используются прорези, выполненные микродрелью (в начале сверлится ряд отверстий вплотную друг к другу, после чего перемычки между этими отверстиями рассверливаются микродрелью, наклонённой под углом 45°), в которые вставляются П-образные контактные площадки.

BACK

Руководство по беспаечным макетным платам — ProtoSupplies

Это руководство по беспаечным макетам содержит информацию о том, как они сконструированы и используются, а также о том, как выбрать наиболее подходящий для ваших требований.

Если вы покупаете беспаечную макетную плату здесь, на нашем сайте ProtoSupplies.com или где-то еще, вы можете задаться вопросом, почему две практически идентичные беспаечные макеты имеют существенно разные цены. Это заставляет задуматься о том, что вы получаете за свои дополнительные деньги, если купите более дорогую версию, или все будет в порядке, если вы просто купите более дешевую.Поскольку получить хорошую информацию о беспаечных макетах бывает сложно, мы создали это руководство.

Макетные платы

без пайки существуют уже давно и предназначены для использования с компонентами с выводами, такими как микросхемы типа DIP, резисторы и конденсаторы с выводами.

Во многих отношениях они кажутся олдскульными в современном мире, где большинство компонентов используют технологию поверхностного монтажа (SMT). Хотя компоненты SMT лучше почти во всех других отношениях по сравнению с выводами, не существует простого способа напрямую создать прототип с этими новыми устройствами SMT без разработки печатной платы для их монтажа.По этой причине и в обозримом будущем многие из новых и более интересных SMT-устройств будут по-прежнему адаптированы для использования с беспаечными макетными платами, устанавливая их на коммутационные платы того или иного типа, чтобы любителям не приходилось каждый раз проектировать и изготавливать печатную плату. раз они хотят работать с цепью.

Для краткости мы будем называть беспаечные макеты просто макетами до конца этой статьи. Термин макетная плата также иногда используется для прототипов печатных плат или перфорированных плат, которые предназначены для создания прототипа схемы путем пайки компонентов на месте и выполнения соединений с помощью проводов.Когда мы используем здесь термин «макетная плата», мы имеем в виду только беспаечные макеты.

Основы макетной платы

Для тех, кто плохо знаком с макетными платами, это простые, но умные устройства, поэтому, вероятно, будет уместно их краткое введение.

Макетная плата состоит из пластикового корпуса, обычно сделанного из АБС-пластика, в котором имеется ряд отверстий, расположенных рядами по 5. Размер этих отверстий позволяет вставить провод сечением до 20 AWG. Каждый из рядов по 5 отверстий имеет внутренние пружинные контакты, которые электрически соединяют эти 5 отверстий.Эти контакты вставляются в пластиковый корпус с тыльной стороны. Когда вывод компонента или провод вставляется в одно из этих отверстий, пружинные контакты электрически соединяют его с чем-либо еще, что вставляется в одно из остальных 4 оставшихся отверстий в том же ряду контактов. Это образует узел схемы.

Эти ряды контактов затем объединяются в два столбца. Эти два столбца контактов разделены пространством 0,3 дюйма, образуя макетную плату. Этот интервал выбран потому, что типичная ИС типа DIP имеет выводы на 0.Расстояние 3 дюйма от одной стороны ИС до другой. Поместив ИС через это пространство в середине макета, каждый из контактов ИС подключается к своему отдельному ряду из 5 контактов.

Отверстия на макетной плате расположены на расстоянии 0,1 дюйма (2,54 мм) друг от друга как по оси X, так и по оси Y, что является расстоянием, используемым для соседних выводов микросхемы DIP, а также многих других компонентов, таких как разъемы. При использовании компонентов с несколькими выводами с макетной платой выводы должны располагаться по центру 0,1 дюйма или кратно этому размеру, чтобы соответствовать сетке.В некоторых случаях, если выводы довольно длинные, например, с резисторами и конденсаторами, их можно сформировать в соответствии с этим шаблоном разнесения.

Эти пластиковые корпуса изготавливаются нескольких стандартных длин для создания базовой макетной платы. Большинство макетов затем имеют столбцы вертикально соединенных контактов, добавленных по бокам. Эти вертикальные контакты образуют шины питания и заземления, которые увеличивают длину макета. Затем питание или земля могут быть подключены к одному из этих мест от источника питания, а затем доступны по всей длине макета, так что его можно легко подключить к любым узлам схемы, где это необходимо.

Каждая из точек (или узлов) электрического соединения называется «связующей точкой», поэтому вы часто встретите макетные платы, перечисленные как макетные платы на 830 точек в качестве примера, который указывает на то, что в общей сложности имеется 830 электрических узлов. точки подключения, включая те, которые включены в шины питания. На рисунке ниже показан макет на 400 точек привязки.

Характеристики макетной платы

Контакты, которые вставляются с обратной стороны пластикового корпуса, обычно удерживаются на месте двусторонней лентой.На рисунке ниже он отогнан, чтобы показать контакты с задней стороны макетной платы.

Характеристики макетной платы с задней стороны

Затем можно сделать еще один шаг вперед, установив одну или несколько таких отдельных макетов на металлическую пластину, которая физически удерживает макеты вместе в портативном макете в сборе.

Металлическая пластина может служить своего рода заземляющей пластиной, если она подключена к электрическому заземлению и обычно имеет клеммы для подключения банановых разъемов или другие методы подключения для передачи питания от источника питания, а затем обеспечивает способ подключения этого питания и заземления к силовые шины макета.

Макетная плата в сборе Характеристики

Затем выполняются соединения путем вставки выводов компонентов в один и тот же ряд контактов для электрического соединения их вместе и / или могут использоваться перемычки для соединения различных электрических узлов вместе.

Перемычки бывают двух основных типов:

  • Перемычки типа Dupont
  • П-образные перемычки

Перемычки типа Dupont

Перемычки типа Dupont получили свое название от того факта, что на концах многожильного провода обжаты одиночные штекерные или гнездовые разъемы, которые были оригинально разработаны Dupont.

Многожильный провод обычно имеет длину 24 или 26 AWG, что обеспечивает хорошую гибкость и бывает разного цвета и длины. Концы оканчиваются в конфигурациях «мужчина / мужчина», «мужчина / женщина» и «женщина / женщина». Для перемычек от макета к макетной плате используются штыревые / штыревые заделки. Другие версии полезны для подключения к штекерным разъемам, которые часто используются на платах микроконтроллеров или переходных модулях.

Эти перемычки обычно покупаются в готовом виде, так как их сложно изготавливать, но при желании можно сделать и свои собственные детали.Они доступны в виде пакетов с одинарными перемычками, но также доступны в виде разноцветных ленточных кабелей, состоящих из до 40 проводов различной длины, которые обычно имеют длину 4 дюйма, 8 дюймов и 12 дюймов. Это удобно, потому что ленточный кабель разработан так, чтобы отдельные провода или группы проводов были отделены от кабеля для использования в качестве одиночных перемычек или для обеспечения небольших кабелей для подключения к чему-либо, например, к модулю датчика, которому может потребоваться питание, заземление и выход датчика. соединения.

Перемычки Dupont Style

П-образная перемычка

U-образные перемычки — это просто провода, обычно калибра 22 AWG, с зачищенной изоляцией на обоих концах и согнутыми под прямым углом концами для вставки в макетную плату.

Они поставляются готовыми наборами разного цвета и длины, которые очень удобны, или их можно сделать на лету из рулона подходящего одножильного провода и пары приспособлений для зачистки проводов.

Комплект U-образной перемычки

Эти типы перемычек лежат на макетной плате и особенно хороши при построении полупостоянной схемы, поскольку они не подвергаются ударам во время работы. Сплошной проводник также сохраняет свою форму после установки на место.Даже при использовании перемычек типа Dupont для большинства межсоединений они могут быть полезны для подачи питания и заземления, поскольку они позволяют сократить длину этих участков, а сечение проводов обычно больше, чем у многожильных проводов типа Dupont.

Используемые перемычки

Макетная плата за и против

Макетные платы

чрезвычайно полезны для многих проектов и практически незаменимы для работы с Arduino и аналогичными микропроцессорами, но важно понимать их плюсы и минусы, чтобы вы знали, где они могут быть применены, а где они могут работать не так, как вы могли ожидать.

Плюсы:

  • Макетные платы — недорогой и простой способ начать работу с электронными прототипами.
  • Цепи
  • можно построить легко и быстро, просто вставив компоненты и провода в отверстия макета. При необходимости перемычки можно использовать для подключения этой схемы к микроконтроллеру или другому внешнему устройству.
  • Пайка не требуется.
  • В схему можно легко внести изменения, просто подключив и отсоединив компоненты и провода по мере необходимости.
  • После того, как вы закончите работу со схемой, компоненты можно будет легко удалить и повторно использовать в новой схеме в будущем.

Минусы:

Минусы макетных плат в основном связаны с ограничениями электрических соединений, выполняемых пружинными контактами. Качество этих контактов существенно влияет на то, насколько серьезной является проблема любого из этих недостатков, и мы рассмотрим это подробно позже.

  • Соединения не так надежны, как паяные, и не подходят для цепей, находящихся в постоянной длительной эксплуатации.Вибрация или удары по сборке могут со временем привести к выходу из строя соединений.
  • Если на макетной плате контакты плохого качества, соединения могут прерываться из-за покачивания проводов.
  • Соединения могут иметь более высокое сопротивление (импеданс), чем паяные соединения. На этот импеданс влияет качество контактов, используемых на макетной плате, размер компонента или провода, вставляемого в контакты, и степень использования контактов. В некоторых случаях это может быть похоже на добавление последовательного резистора 5 Ом к цепи.Создает ли этот малый импеданс проблему для схемы, зависит от ее типа.
  • Соединения не подходят для протекания большого тока, что может потребоваться при создании прототипа схемы силового полевого МОП-транзистора. Это в значительной степени связано с более высоким импедансом этих соединений, который может вызвать резистивный нагрев, и тем фактом, что максимальный диаметр провода ограничен 20AWG, что слишком мало для обработки больших токов. Ток обычно ограничен примерно 2А с макетной платой хорошего качества.
  • Соединения не подходят для компонентов, которые полагаются на соединение большой заземляющей поверхности с некоторыми из их выводов для рассеивания тепла, как это может быть в случае с чем-то вроде микросхемы усилителя мощности, которая работает на высоких уровнях мощности. Для экспериментальной работы с макетными платами их часто можно установить на более низких уровнях, где отвод тепла не требуется, или к устройству можно добавить радиатор для отвода тепла.
  • Соединения не подходят для работы на очень высоких частотах, поскольку паразитное сопротивление и емкость выводов, пружинных контактов и перемычек могут привести к некоторому ухудшению формы волны, например тактовых сигналов, при увеличении частоты.1 МГц обычно безопасна, и схемы, работающие на частотах от 10 до 16 МГц, обычно возможны, если тщательно продумать макет и макетную плату хорошего качества.
  • Соединительные узлы для некоторых типов цепей должны быть как можно короче, чтобы цепь работала правильно. Конструкция макета накладывает ограничения на то, насколько близко могут быть размещены компоненты, и на минимальную длину их выводов.

Хотя список минусов может показаться длинным, список плюсов делает очень привлекательным использование макетной платы, когда это возможно, до тех пор или пока конкретная схема, с которой работаете, не требует другого метода построения.

Когда недостатки использования макетной платы слишком велики для рассматриваемой схемы, обычно вместо прототипа схемы используют прототип печатной платы припоя для монтажа компонентов. С ними труднее работать, но это единственный способ построить некоторые типы схем.

Во многих случаях схема, предназначенная для постоянного применения, может быть прототипирована на беспаечной макетной плате, а затем перенесена на припаянную прототипную печатную плату для окончательной сборки, как только будут устранены все изломы.

Для полномасштабного прототипирования сложных схем на инженерном уровне чаще всего с самого начала используются специальные печатные платы из-за требований к электричеству и сложности используемых деталей.

В прошлом обертывание проводов было популярным методом прототипирования, который хорошо работал даже с большими и довольно сложными схемами. Для электрических соединений использовался ручной или электрический инструмент, чтобы плотно обернуть небольшой провод 30 AWG вокруг квадратных столбов. Техника строительства была надежной, и изменения схемы можно было сделать относительно легко, но, увы, сегодня она используется редко.

Пример наматывания проволоки с помощью инструмента для намотки

Качество макета и особенности, которые необходимо учитывать

Если вы покупали макеты где-нибудь, например, на Amazon или Ebay, возникает соблазн просто купить самый дешевый предмет, который вы найдете, поскольку все они кажутся почти одинаковыми. Даже просмотр обзоров обычно не приносит большой пользы, поскольку многие пользователи макетов — это случайные пользователи, которые мало что делают, когда мигают светодиодом на своей плате Arduino Uno, и практически любая макетная плата справится с этой задачей.

Деталь, которая в основном определяет качество макета, — это та часть, которую вы, к сожалению, не можете увидеть, это пружинные контакты. Контакты высокого качества стоят дороже, чем контакты низкого качества, и это основной фактор, определяющий стоимость рассматриваемого макета.

Есть и другие моменты, о которых следует подумать при выборе макета, некоторые из которых более важны, чем другие. Вот список основных моментов, которые следует учитывать при покупке макета. Мы более подробно рассмотрим каждый из них ниже.

  • Пружинные контакты
  • Строительство рельсов электропередач
  • Пластиковый корпус
  • Механическое соединение нескольких макетов
  • Основа макетной платы
  • Макетные платы с металлической пластиной
  • Размер и количество макетов купить
  • Подача питания на макет

Пружинные контакты

Этот товар является основным выбором между ценой и производительностью. Более качественные контакты стоят дороже, но также обеспечивают лучшую производительность за счет обеспечения хороших электрических соединений между компонентами и продлевают срок службы макета.

При совершении покупок между поставщиками более высокая цена не гарантирует, что вы получаете детали более высокого качества, но может быть индикатором. Это, как правило, лучший индикатор при покупке разных продуктовых линий у одного и того же поставщика или, в идеале, если поставщик просто предоставляет эту информацию заранее. К сожалению, большинство поставщиков не предоставляют эту информацию, и если она не указана, а цена ниже, вы должны предполагать, что используются детали более низкого качества.

Пружинные контакты должны учитывать 3 основных свойства:

  • Материал, использованный в строительстве
  • Физическая конструкция
  • Натяжение пружины

Материалы, используемые в строительстве:

При изготовлении пружинных контактов используются 2 основных типа материалов:

  • Нержавеющая сталь или сталь с никелевым покрытием
  • Пружинный материал из фосфористой бронзы, бериллиево-медного сплава или другого сплава на основе меди с никелевым покрытием

Для краткости я буду называть нержавеющую сталь или никелированную сталь просто «стальные контакты », а никелированные сплавы на основе меди просто « медные контакты », поскольку их свойства аналогичны в пределах этих две категории.

Если контакты вынуть из корпуса, стальные контакты будут иметь яркую серебряную отделку, а медные контакты будут иметь легкий медный или бронзовый цвет, особенно если смотреть сбоку. Стальные контакты также будут выполнены из более толстого материала.

Контакты стальные

Стальные контакты — недорогой способ создания макетов. В недорогих макетах практически всегда будет использоваться такая конструкция.

Плюсы: Самая низкая стоимость

Минусы: Нержавеющая сталь и сталь в целом имеют более высокое сопротивление на заданном расстоянии, чем металл на основе меди, такой как фосфорная бронза.В 5-контактных контактах это сопротивление довольно минимально, но на более длинных полосах питания полное сопротивление может достигать 10 Ом. Если вы потребляете большую мощность по шине питания, это может привести к падению напряжения, которое, возможно, необходимо учитывать.

Стальные контакты не обеспечивают такое положительное электрическое соединение, как медные. Если вставить перемычку и затем пошевелить ее, сопротивление будет изменяться больше для стального контакта, чем для медного контакта.

Стальные контакты не обладают такими свойствами памяти, как медные. Стальные контакты будут быстрее терять натяжение пружины при использовании.

Медные контакты

Плюсы и минусы медных контактов противоположны стальным контактам. Цена выше, но все электрические свойства лучше, а медные контакты могут выдерживать множество циклов включения без изменения импеданса соединения.

Сплавы с высоким содержанием меди обеспечат лучшую проводимость, но они слишком мягкие для использования в этом приложении.

Сплав фосфористой бронзы, который чаще всего используется в этих контактах, обеспечивает очень прочный контакт с низким коэффициентом трения и отличными долговременными пружинными свойствами и обеспечивает лучший компромисс между хорошей проводимостью и способностью выдерживать многократные вставки.

Бериллиевая медь также иногда упоминается для использования в макетных платах. Она прочнее и имеет более высокую проводимость, чем фосфорная бронза, но она также значительно увеличивает стоимость по сравнению с фосфорной бронзой, поэтому ее редко используют в макетных платах.

Заключение: Стальные контакты

представляют собой решение начального уровня для тех, кто ищет недорогой способ начать заниматься своим хобби или если использовать макетные платы оптом для легких приложений, и стоимость является основным фактором. Если при покупке в Интернете материал контактов специально не упоминается, можно с уверенностью предположить, что используются стальные контакты. В нашей Hobby Line используются контакты из нержавеющей стали.

Если цена не является важным фактором, особенно для тех, кто планирует серьезно или серьезно использовать свою макетную плату и хочет получить от нее оптимальную производительность, то настоятельно рекомендуется использовать высококачественные контакты на основе меди.Наши макеты Pro Series используют контакты из фосфористой бронзы и рассчитаны на 50 000 вставок. Мы протестировали до 500 вставок без заметного изменения контактного сопротивления.

Физическая конструкция пружинных контактов

При формировании пружинных контактов используются 3 основных конструкции.

  • Плоские контакты
  • Рельефные горловые контакты
  • Контакты с полной тиснением

Плоские контакты — самые простые и дешевые в изготовлении.Верхние части контактов расширяются, чтобы помочь вводить провод, но в остальном имеют плоскую форму. Если смотреть сверху, отверстие будет выглядеть как две параллельные линии.

Этот тип контакта обеспечивает минимальную площадь контакта, когда в контакт вставлен круглый провод. Он также имеет наименьшую устойчивость к потере натяжения при использовании с течением времени или к необратимому повреждению при вставке более крупных выводов, в результате чего контакт на макете становится непригодным для использования.

Плоский контакт

По возможности лучше избегать плоских контактов.

Горловые контакты с тиснением аналогичны контактам с плоской стороной, за исключением того, что к горловине пружинного контакта добавлен небольшой рельефный элемент, который создает отверстие овальной формы, помогающее направлять провод и обеспечивающее большую механическую прочность против возможного постоянного изгиба контакта контакт во время введения электрода.

Рельефный горловой контакт

Этот тип контакта используется в большинстве недорогих версий макетов. Они работают адекватно, если не оптимально.Наш Hobby Line использует этот стиль контакта.

Контакты с полным тиснением имеют полукруглый элемент, тисненый не только в горловине контакта, но и на всю длину контакта. Это служит нескольким целям.

  • Добавляет дополнительную прочность против остаточного изгиба
  • Обеспечивает хорошее натяжение пружины при длительном использовании
  • Помогает направить поводок в нужное положение
  • Увеличивает площадь контактной поверхности по всей длине вставленного электрода
  • Помогает захватить упор на большей части его длины и лучше удерживать компонент на месте

Полностью тисненые контакты используются в макетных платах высочайшего качества и только при использовании контактов на основе меди.Контакты на основе стали были бы слишком жесткими с этой функцией, но она хорошо работает с контактами на основе меди, которые по своей природе более гибкие.

Контакт с полностью тисненой фосфорной бронзой

Если позволяет бюджет, полностью выбитые контакты — лучший выбор. В нашей модели Pro Series используются полностью тисненые контакты, как показано выше.

Напряжение контакта пружины

Натяжение пружины влияет на контактное давление, приложенное к вставленному выводу, и влияет на то, насколько сложно вставить вывод в макетную плату.Хотя высокое контактное давление кажется хорошей идеей для создания прочных соединений, оно также может затруднить или практически сделать невозможным вставку более тонких выводов без изгиба выводов, когда они вставляются в контакт, что затрудняет использование. Очевидно, что слишком слабое напряжение может нарушить электрическое соединение, что приведет к прерывистому электрическому контакту.

Стальные контакты обычно толще и по своей природе менее упругие, чем контакты на основе меди, поэтому сначала они могут демонстрировать более высокое усилие вставки, а затем ослабляться по мере использования.

Как и Златовласка, натяжение пружины где-то между не слишком сильным и не слишком мягким — это как раз то, что нужно. Вы должны почувствовать некоторое сопротивление при вставке провода, но он должен вставляться довольно легко. Для установки очень тонких проводов может потребоваться некоторая помощь. Обычно это можно сделать, удерживая провод с помощью плоскогубцев рядом с точкой введения, пока провод вставляется в контакт. Для достижения наилучших характеристик рекомендуется использовать провода сечением не менее 26 AWG, чтобы обеспечить хороший электрический контакт и минимизировать изгиб во время вставки.22 AWG является оптимальным и обычно используется для изготовления перемычек.

Рельсы питания

Шины питания

проходят по всей длине макета и служат для распределения одного или нескольких напряжений и заземления, чтобы их можно было легко подключить к различным точкам в цепи, которые требуют подключения питания и заземления. При использовании шины питания

необходимо обратить внимание на две основные вещи.
  • Контакты на шине питания проходят по всей длине макета или они разделены посередине?
  • Имеются ли на шинах питания четкие обозначения для питания и заземления?

Практически для всех целей предпочтительно, чтобы контакты проходили по всей длине шины питания.В противном случае вам нужно будет убедиться, что вы предоставили перемычки для преодоления разрыва, иначе вы будете задаваться вопросом, почему половина вашей цепи мертва. Могут быть случаи, когда желательно обеспечить два разных напряжения, например 5 В и 3,3 В, но обычно это можно сделать, подавая разные напряжения на левую и правую шины питания, а не на две половины одной разделенной шины питания.

Маркировка шин питания также важна. На большинстве шин питания есть красные и синие линии, обозначающие соединения питания и заземления на шине питания.Обычно красный цвет используется для питания, а синий — для заземления. Если красная / синяя маркировка показывает разрыв в середине шины питания, это указывает на то, что внутренние контакты также имеют разрыв, и, таким образом, это дает ключ к разгадке его внутренней конструкции, которая не может быть упомянута в описании продукта.

Некоторые макеты не имеют маркировки на шинах питания. Очень легко запутаться, на какой шине есть напряжение, а на какой есть земля, и это не тот тип ошибок подключения, который вы хотите сделать.Если на рельсах питания нет маркировки, обычно хорошей мерой является нанесение собственной маркировки, чтобы избежать дорогостоящих ошибок.

Ниже показаны 3 основных типа шин питания.

Типы шин питания

Общая рекомендация — придерживаться четко обозначенных шин питания полной длины, если у вас нет особых требований к использованию чего-то другого.

Пластиковый корпус

Пластиковый корпус имеет несколько характеристик, которые следует учитывать:

  • Материал, использованный в строительстве
  • Цвет
  • Маркировка
  • Плоскостность
  • Круглые и квадратные отверстия

Материал, использованный в строительстве

АБС-пластик : Подавляющее большинство корпусов макетных плат изготовлено из АБС-пластика (акрилонитрил-бутадиен-стирол).АБС — это прочный пластик, который хорошо подходит для этого применения. Теплостойкость обычно указывается как 84 ° C, это температура, при которой пластик начинает деформироваться. Все прозрачные макеты изготовлены из АБС-пластика.

POM Пластик: Некоторые макеты изготовлены из POM-пластика (полиоксиметилена), который также называют делрином или ацеталем. ПОМ обладает превосходными механическими свойствами по сравнению с АБС, в том числе более твердым и жестким, а также более высокой термостойкостью до 150 ° C. POM часто используется для изготовления небольших макетных плат на 170 узловых точек, главным образом потому, что он может воспринимать яркие цвета лучше, чем ABS.

Для макетов выбор пластика не является важным фактором.

Цвет корпуса

Это в основном вопрос личных предпочтений. Большинство макетов имеют цвет от белого до кремового. Существуют также макеты из прозрачного АБС-пластика, что позволяет видеть контакты серебристого цвета.

Пример прозрачного макета

Небольшие макетные платы, такие как версии 170 с соединительными точками, также часто доступны в различных ярких цветах, таких как красный, желтый, зеленый и синий.

Большинство людей считают, что стандартный белый или кремовый цвет облегчает просмотр компонентов и соединений, хотя прозрачные макеты действительно выглядят классно. Ярко окрашенные макеты иногда используются для раскрашивания схем кодирования, которые они содержат, или просто для того, чтобы обеспечить всплеск цвета.

Маркировка макета

Макетные платы

имеют систему координат X / Y с 10 столбцами контактов, помеченными от «a» до «j». Строки обычно нумеруются от «1» до «xx», где xx в зависимости от длины макета.Некоторые макеты маркируют каждую строку, в то время как большинство маркирует каждые 5 строк.

Эта маркировка обычно имеет ограниченную практическую ценность, за исключением образовательной среды, где может быть желательно, чтобы несколько человек дублировали конкретную схему макета. В этом случае соединение может быть вызвано с использованием координат сетки, таких как — Добавьте провод для соединения «A1» с «B3». Тот же процесс можно использовать и при настройке макета документа, если любитель хочет задокументировать и воссоздать точную настройку в будущем.В этом случае, если каждая строка пронумерована, как показано ниже, это может сделать процесс немного менее подверженным ошибкам.

Типовая маркировка макета

Плоскостность корпуса

Более дешевые макеты могут иметь некоторый изгиб или деформацию пластикового корпуса из-за процесса формования или условий хранения. Небольшое количество изгиба или основы в основном носит косметический характер и не окажет существенного влияния на функциональность макета. Поскольку шины питания часто удерживаются на месте рядом с областью макета с помощью двусторонней ленты, они могут изгибаться относительно макета, если сборка не установлена ​​на плоской поверхности.

Пластиковые корпуса

POM будут иметь тенденцию образовывать более плоский корпус из-за характеристик пластика.

Макетные платы более высокого качества, такие как Pro Series , как правило, имеют более строгий контроль формования пластика, что помогает обеспечить более плоскую сборку.

Круглое отверстие против квадратного отверстия

Макетные платы выпускаются в версиях с квадратными или круглыми отверстиями для ввода контактов. В основном это небольшая косметическая разница без реальной разницы в том, как она влияет на введение электродов.

Пример Квадратное и круглое отверстие

Физическое соединение макета с макетной платой

На отдельных макетных платах есть небольшие прорези и выступы, предназначенные для механического соединения макетов. Они могут быть расположены только на длинных сторонах макетной платы или могут быть также расположены на концах.

На самых дешевых макетах их, к сожалению, не хватает для надежного соединения макетов друг с другом, а клейкая подложка часто перекрывает прорезь и мешает посадке.Макетные платы более высокого качества, как правило, предусматривают более крупные функции, обеспечивающие более надежный механизм фиксации, а клейкая подложка удерживается от краев, чтобы избежать конфликта, как показано в нашем примере Pro Series ниже.

Функции блокировки пазов и выступов

Как правило, при использовании более одной макетной платы для одной цепи, когда движение может нарушить соединения, лучше всего использовать сборки макетов, которые устанавливают несколько макетов на металлическую пластину.

Единственное исключение, о котором я знаю, — это наша линия Snap-Lock макетов, где каждая макетная плата крепится к пластиковому основанию со встроенными ножками, что позволяет отдельным макетным платам надежно соединяться вместе более надежным образом. Они очень удобны для создания масштабируемых макетов, размер которых можно изменять на лету в зависимости от текущего размера проекта, и они достаточно надежны после соединения вместе, чтобы перемещаться как сборка.

Верхняя часть макетной платы с защелкой Нижняя часть макетной платы с защелкой

Основа макетной платы

Почти все отдельные макеты поставляются с двусторонней клейкой лентой, приклеенной к нижней части сборки.Это в первую очередь служит для удержания электрических контактов в корпусе, поскольку они вставляются снизу пластмассового корпуса и могут быть вытолкнуты, если их ничто не удерживает. Поскольку клейкая лента в некоторой степени эластична, если приложить большую силу для вставки компонента, когда макетная плата удерживается от поверхности, можно частично прижать контакт и клейкую ленту вниз. Это можно исправить, вставив ленту и контакт обратно на место. Если во время установки компонентов макетную плату держать на плоской поверхности, этой проблемы можно избежать.

Если снять подкладку с нижней стороны ленты, ее можно при желании приклеить к поверхности, например, если вы собираете несколько макетов вместе, чтобы получить большую площадь макета.

Макет с металлической опорной пластиной

Некоторые макеты также поставляются с алюминиевой пластиной, которую можно приклеить к ленте, чтобы обеспечить металлическую основу макетной платы, если это необходимо, как показано выше. Это помогает обеспечить немного больше поддержки, чтобы контакты случайно не протолкнули ленту.Если к нему добавляется заземляющий провод, он также может действовать как заземляющий слой.

Макетные платы

Один или несколько макетов часто крепятся к металлическим пластинам, которые обычно изготавливаются из алюминия или стали с порошковым покрытием или анодированного алюминия, чтобы обеспечить большую площадь поверхности макета.

Наименьшие версии монтируют одну макетную плату 830, в то время как самая большая общедоступная версия монтирует четыре из 830 макетных плат с общими шинами питания, что в общей сложности составляет 3220 точек сопряжения.

Пример макета 3220 Tie-Point

При выборе сборки макета необходимо учитывать несколько вещей помимо всего того, что мы уже рассмотрели для отдельных макетов, таких как качество контакта.

  • Размер макета в сборе
  • Электрические соединения с металлической пластиной
  • Монтажные ножки
  • Крепление макетов к металлической пластине

Размер макета в сборе

Как уже отмечалось, они могут варьироваться от 830 до 3220 связующих точек и даже больше.Большие размеры обеспечивают большую гибкость, но при этом стоят дороже. Я рекомендую выбрать самый большой, который позволяет ваш бюджет, если вы не ограничены в пространстве, так как это обеспечит максимальную гибкость в отношении размера схемы и компоновки.

Электрические соединения к металлической пластине

Макетные платы всегда обеспечивают возможность подключения питания постоянного тока к сборке, которую затем можно перепрыгнуть на шины питания.

Чаще всего эти соединения выполняются с помощью крепежных штифтов типа «банановый домкрат»: 3 на меньших сборках и 4 или 5 на больших сборках.Эти гнезда позволяют использовать банановые штекеры для подачи питания, а также обеспечивают отверстие и винтовой зажим для зажима проводов, которые можно использовать для подключения питания к шинам питания макетной платы.

Банановый стержень для переплета

Иногда можно встретить макетные платы с клеммными колодками с винтовыми зажимами, как показано ниже. Они могут хорошо работать для некоторых приложений.

Винтовой зажим

Вы также найдете несколько дешевых макетов, в которых используются пружинные зажимы для акустических проводов.Они работают не очень хорошо, поскольку есть только один подпружиненный зажим для подключения как входящих, так и исходящих силовых проводов. В макетных платах, в которых они используются, также не используются металлические пластины, а вместо них используется плата из стекловолокна низкого качества для крепления компонентов.

Пружинные зажимы для акустических проводов

Обычно нет электрического соединения между клеммами и металлической пластиной, к которой крепятся макеты. Если желательно использовать пластину в качестве заземляющей пластины, заземляющий штырь или заземление на шинах питания можно подключить к металлической пластине.

Монтажные ножки

Металлическая пластина поставляется с резиновыми ножками, которые могут быть доставлены отдельно. Эти ножки необходимы для поддержки макета и защиты поверхности, на которой он сидит.

Недорогие узлы поставляются с маленькими клеящимися ножками низкого качества, которые плохо держатся и в большинстве случаев бесполезны. На нашей Hobby Line мы выбрасываем эти некачественные ножки и устанавливаем большие, мускулистые высококачественные ножки, как показано ниже.

При сборке хорошего качества используется высококачественный клей или саморезы.Наша серия Pro поставляется с высококачественными клеящимися ножками с завода.

Крепление макетов к металлической пластине

В макетные платы должны быть вставлены винты с нижней стороны металлической пластины для постоянного крепления макетов, даже если используется двусторонний скотч. Это гарантирует, что макетные платы останутся надежно закрепленными, даже если лента со временем стареет, и может потерять клейкость. Большинство, если не все сборки макетов имеют эту функцию, включая все те, что есть в ProtoSupplies.com веб-сайт.

Винты для крепления макетов к металлической пластине

Размер и количество макетов для покупки

Макетные платы

бывают разных размеров, из которых 3 наиболее распространенных размера — крошечные, которые имеют 170 точек привязки без шины питания, средние 400 точек подключения с шинами питания и большие макеты на 830 точек подключения также с шинами питания.

Чтобы получить более 830 точек привязки, обычно требуется сборка, в которой несколько таких макетов крепятся вместе на металлической пластине.Они обычно доступны в нескольких размерах с 3220 точками крепления или даже больше. Есть также такие, которые надежно соединяются друг с другом, чтобы обеспечить любой размер, который вам нужен, например, наша линейка макетов Snap-Lock .

Итак, на один вопрос, на который нужно ответить, — это насколько большой, по вашему мнению, один контур вы можете захотеть построить, а другой — можете ли вы построить несколько отдельных контуров одновременно.

Еще одно соображение — нужны ли вам модули меньшего размера для использования в робототехнических проектах.Размер соединительных точек 400 может быть полезен в этом приложении, и для Arduino доступно множество экранов, которые используют размер соединительных точек 170 и часто также включают в себя макетные области для пайки.

В своей установке я использую большую макетную плату 3220 для основной части своей работы. В нем достаточно места для одной большой цепи или пары меньших, поскольку у меня часто происходит несколько вещей одновременно.

Мне также нравится иметь под рукой пару макетов меньшего размера 400 или 830.Они полезны для построения схем, которые я хочу использовать в течение некоторого длительного периода, но которые я не хочу связывать с моей основной макетной платой.

Крошечные макетные платы размером 170 могут быть удобны для полупостоянного монтажа небольших схем, которые затем перемыкаются к основной макетной плате, как функциональные строительные блоки, без необходимости каждый раз подключать их.

Подача питания на макет

После того, как вы установили макетную плату и построили на ней схему, вам нужно будет подать питание на эту схему.Электроэнергия может поступать из различных источников, включая:

  • Отвод от соответствующей платы микроконтроллера
  • Аккумулятор или аккумулятор
  • Настенный адаптер переменного / постоянного тока
  • Модуль питания макетной платы
  • Источник питания переменного / постоянного тока
  • Настольный регулируемый источник питания

Ответвитель от связанной платы микроконтроллера

Для многих конфигураций, которые используются с чем-то вроде Arduino или другой платы микроконтроллера, питание может быть отобрано прямо с платы и переключено на макетную плату для ее включения.С Arduino для питания цепи доступны напряжения 5 В, 3,3 В и Vin, а также земля.

Следует иметь в виду, что мощность, потребляемая микроконтроллером, не может превышать максимальный ток, который он может подавать. В случае Arduino это обычно ограничивает максимальный ток <500 мА для 5 В и 50 мА для 3,3 В. Максимальный ток Vin будет зависеть от питания микроконтроллера. Если микроконтроллер питается от USB-порта, общий ток обычно ограничивается 500 мА, включая то, что использует сам микроконтроллер, так что это может ограничить 5 В до примерно 300 мА.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что электрически шумные устройства, такие как двигатели, могут вызывать электрические сбои в питании, которые могут вызвать проблемы для микроконтроллера, что приведет к неустойчивой работе. Иногда это можно свести к минимуму, если добавить электролитический конденсатор емкостью 100 мкФ или больше и керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ на макетной плате, где питание поступает от микроконтроллера.

Питание макетной платы от микроконтроллера

Аккумулятор или аккумулятор

Питание от батареи наиболее полезно, когда необходимо сделать макетную плату портативной и использовать ее в местах, где нет легкого доступа к источнику переменного тока.

Батареи

обычно не выпускаются в версиях на 5 В или 3,3 В, поэтому обычно необходимо начать с чего-то вроде батареи 9 В, а затем использовать модуль питания на макетной плате или другой метод, чтобы понизить напряжение до 5 В или того, что необходимо.

Батарейки

9V маленькие и удобные в использовании, но они не могут обеспечивать большой ток. Если схема вообще потребляет много энергии, лучше использовать аккумуляторную батарею, в которой используются 6 батареек типа AA или что-то подобное, которое также выдает 9 В, но имеет гораздо более высокий ток.

Батарейный блок 9 В, состоящий из 6 батареек AA

Если макетная плата используется с микроконтроллером, аккумуляторная батарея обычно используется для питания микроконтроллера, а питание от микроконтроллера переходит на макетную плату.

Настенный адаптер переменного / постоянного тока

Также известные как настенные жуки, они могут быть очень полезны для питания макетной платы. Они доступны с выходами 5 В, и для их подключения к макетной плате потребуется какой-либо адаптер питания постоянного тока.

Питание макетной платы от настенного адаптера

Одна вещь о настенных адаптерах заключается в том, что питание не такое чистое, как от других источников питания, и выходное напряжение может быть на высоком уровне при низкой нагрузке, а затем немного упасть при приложении более тяжелой нагрузки.

В большинстве случаев лучше использовать сетевой адаптер с более высоким напряжением в сочетании с модулем питания макетной платы, чтобы снизить напряжение и обеспечить хорошее регулирование напряжения для схемы.

Модуль питания макетной платы

Модули питания макетной платы обычно предназначены для подключения непосредственно к шинам питания макетной платы.Напряжение постоянного тока 7–12 В подается от настенного адаптера или другого источника питания постоянного тока, а модуль питания макетной платы использует микросхемы стабилизаторов для снижения напряжения до 5 В и обычно также обеспечивает 3,3 В. Этот модуль также часто может получать питание от порта USB.

Питание макетной платы от модуля питания макетной платы

Существует несколько общедоступных версий, которые очень недороги из-за той функциональности, которую они предоставляют.

Следует иметь в виду, что линейный стабилизатор, используемый в этих модулях, должен рассеивать дополнительную мощность, поскольку они понижают напряжение с входного напряжения до выходного 5 В.По этой причине лучше всего питать их от более низкого напряжения, такого как 7,5 В, а не от настенного адаптера 12 В, если вы хотите оптимизировать количество энергии, которое они могут обеспечить макетной плате.

Источник питания переменного / постоянного тока

Это источники с фиксированным выходным напряжением, которые могут подавать большой ток. Они в первую очередь предназначены для встраивания в продукты, но также хорошо работают в качестве стендовых источников питания для цепей питания, для работы которых требуется не только небольшая мощность.

При использовании этих типов источников питания убедитесь, что они закрыты, как показано ниже, а не открывают корпус, чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током.По-прежнему необходимо проявлять осторожность в отношении винтовых клемм переменного тока. Источники питания Meanwell являются хорошими примерами этих типов источников питания и доступны с несколькими выходными напряжениями, такими как 5 В и 12 В, а также доступны с несколькими выходными напряжениями, такими как 5 В, +12 В и -12 В.

Вам понадобится шнур питания переменного тока для питания устройства, а также провода для передачи постоянного тока от винтовых клемм питания на макетную плату.

Источник питания переменного / постоянного тока

Настольный регулируемый источник питания

Святой Грааль, но также и самый дорогой вариант — использовать лабораторный настольный источник переменного тока для питания схемы.Они часто имеют более одного выходного напряжения, которое можно регулировать в диапазоне напряжений, например 0-32 В. Здесь показан Siglent SPD3303X, который мы используем и можем порекомендовать. Он также имеет фиксированный выход, который можно установить на 2,5 В, 3,3 В или 5 В, поэтому он может обеспечивать до 3 различных напряжений.

Настольный программируемый источник питания

Основными преимуществами этого типа источника питания являются то, что выходное напряжение (-я) можно установить на любое необходимое вам, что может быть удобно, если вы используете диапазон напряжений в цепи или вам нужны как положительное, так и отрицательное напряжение, например что касается некоторых аналоговых схем.

Другой очень полезной функцией является то, что большинство этих типов источников питания также имеют регулируемый предел тока. При расширении границ иногда может быть очень полезно ограничить максимальное количество тока, которое может потребляться от источника питания, чтобы избежать повреждения компонентов.

Подключение питания

И последнее, что следует учитывать, — это проводка, которая используется для подключения питания к макетной плате и отдельным шинам питания макетной платы.

Если вы просто подключили материнскую плату всех цепей к большой макетной плате, а затем проложили длинную перемычку 22 AWG для подачи питания и заземления, вы можете быть удивлены тем, насколько большое падение напряжения и нагрев может произойти в этот провод.Макетные платы — очень удобный инструмент, но они не могут обойти закон Ома.

Для небольших установок правильная проводка питания обычно оказывает минимальное влияние, и достаточно подать питание и заземлить в нужное место. По мере увеличения размера схемы и роста требований к току, проводка для питания может стать более важной, и необходимо учитывать, чтобы провода имели надлежащий калибр, а длина не превышала необходимую, чтобы избежать чрезмерных падений напряжения или нагрева цепи. провод.

Главный силовой кабель от источника питания к макетной плате должен иметь размер, соответствующий общей потребляемой мощности. В большой установке, использующей макетную плату, может быть полезен провод сечением 18 AWG или больше для подключения источника питания к клеммным штырям, в зависимости от того, как далеко нужно проложить провод.

На макетной плате питание необходимо подключить к любым шинам питания. Для сборки макета большего размера с зажимными штырями может потребоваться проложить несколько проводов 22AWG от зажимного штыря к силовым шинам макета.

Для нашей установки мы делаем кабель, который вставляется в зажимной штырь с помощью банановой вилки и заканчивается штекером на другом конце, так что между зажимным штырем и распределительной шиной питания имеется прочное соединение. Эта установка требует, чтобы основное питание подавалось на штабелируемый банановый штекер.

Опция перемычки питания макетной платы

Отсюда 22 провода AWG используются для подключения к отдельным шинам питания. Обычно достаточно одного провода 22AWG для каждого напряжения шины питания и заземления, но если в цепи требуется много энергии, можно использовать пару проводов 22AWG параллельно, чтобы гарантировать минимальное падение напряжения.

Если схема имеет тенденцию потреблять мощность скачками, а проводка не совсем подходит для предотвращения чрезмерных падений напряжения, иногда может помочь добавление конденсатора большой емкости к шинам питания, обеспечивая локальный запас энергии.

Pololu — Беспаечные макеты

Сравнить все товары в этой категории

Товары в категории «Беспаечные макеты»

Эта макетная плата включает две беспаечные макетные платы с 830 точками на 8,5 «x 5».Стальная основа 25 дюймов. Три зажимных штыря позволяют быстро подключать и отключать питание.

Эта беспаечная макетная плата размером 6,5 «x 2,125» имеет четыре линии шины, каждая из которых охватывает длину платы, и 63 ряда контактов, чего достаточно для установки до девяти 14-контактных микросхем DIP или семи 16-контактных микросхем DIP. Строки и столбцы связующих точек имеют удобную маркировку, и для более крупных проектов можно подключить несколько блоков.

Эта беспаечная макетная плата 3,2 ″ × 2,1 ″ имеет четыре линии шины, охватывающие длину платы, и 30 рядов контактов, чего достаточно для размещения до четырех 14-контактных микросхем DIP или трех 16-контактных микросхем DIP.Строки и столбцы связующих точек имеют удобную маркировку, и для более крупных проектов можно подключить несколько блоков. Плата имеет клейкую основу и восемь монтажных отверстий, что дает множество вариантов для ее установки в вашем проекте.

Этот беспаечный макет размером 3,2 дюйма x 2,1 дюйма имеет четыре линии шины, охватывающие длину платы, и 30 рядов контактов, чего достаточно для установки до четырех 14-контактных микросхем DIP или трех 16-контактных микросхем DIP. Строки и столбцы связующих точек имеют удобную маркировку, и для более крупных проектов можно подключить несколько блоков.

Эта беспаечная макетная плата размером 3,25 дюйма x 1,75 дюйма имеет две линии шины, охватывающие длину платы, и 23 ряда контактов, чего достаточно для установки до трех 14-контактных микросхем DIP или двух 16-контактных микросхем DIP. Хотя на фотографиях это сложно увидеть, строки и столбцы имеют удобную маркировку. Плата имеет клейкую основу и четыре монтажных отверстия, а язычки позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов.

Этот беспаечный макет размером 47 × 35 мм (1,84 × 1,37 дюйма) имеет 17 рядов соединительных точек, чего достаточно для установки до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP.Хотя на фотографиях это сложно увидеть, строки и столбцы имеют удобную маркировку. Плата имеет клейкую основу и два монтажных отверстия, а язычки позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов. Это традиционный макет , белый ; доступны также другие цвета.

Эта беспаечная макетная плата размером 47 × 35 мм (1,84 × 1,37 дюйма) имеет 17 рядов связующих точек, чего достаточно для установки до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP. Хотя это трудно увидеть на рисунках, строки и столбцы с удобной маркировкой.Плата имеет клейкую основу и два монтажных отверстия, а язычки позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов. Эта макетная плата имеет цвет красный и добавит яркости вашему проекту; доступны также другие цвета.

Эта беспаечная макетная плата размером 47 × 35 мм (1,84 × 1,37 дюйма) имеет 17 рядов связующих точек, чего достаточно для установки до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP. Хотя это трудно увидеть на рисунках, строки и столбцы Плата имеет клейкую основу и два монтажных отверстия, а язычки позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов.Этот макет черный ; доступны также другие цвета.

Эта беспаечная макетная плата размером 47 × 35 мм (1,84 × 1,37 дюйма) имеет 17 рядов связующих точек, чего достаточно для установки до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP. Хотя это трудно увидеть на рисунках, строки и столбцы с удобной маркировкой. На плате имеется клейкая подложка и два монтажных отверстия, а выступы позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов. Эта макетная плата , синяя, , добавит яркости вашему проекту; доступны также другие цвета.

Эта беспаечная макетная плата размером 47 × 35 мм (1,84 × 1,37 дюйма) имеет 17 рядов соединительных точек, чего достаточно для установки до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP. Хотя на рисунках это трудно увидеть, строки и столбцы с удобной маркировкой. На плате имеется клейкая подложка и два монтажных отверстия, а выступы позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов. Эта макетная плата , зеленая, , добавит яркости вашему проекту; доступны и другие цвета.

Это 47 × 35 мм (1.84 × 1,37 дюйма) беспаечная макетная плата имеет 17 рядов связующих точек, чего достаточно для размещения до двух 14- или 16-контактных микросхем DIP. Хотя это трудно увидеть на изображениях, строки и столбцы имеют удобную маркировку. клейкая подложка, два монтажных отверстия и язычки позволяют подключать несколько устройств для более крупных проектов. Макетная плата , оранжевый, ; доступны и другие цвета.

Руководство по подключению больших паяемых макетов

Введение

Макетные платы без пайки отлично подходят для создания прототипов.Но они не совсем механически надежны. Кажется, что-то всегда где-то выходит из строя. Наличие паяемой платы с соответствующим рисунком трассировки позволяет сделать прототип более прочным без необходимости выкладывать специальную печатную плату.

На первый взгляд, большая паяемая макетная плата отражает схему отверстий на обычной большой беспаечной макетной плате. Однако при ближайшем рассмотрении вы обнаружите, что у него есть некоторые дополнительные функции, которые должны облегчить переход от беспаечной к паяемой плате.

В этом руководстве мы рассмотрим особенности доступной макетной платы, покажем вам, как использовать ее в качестве самого базового уровня, а затем покажем вам более сложные примеры.

Рекомендуемое чтение:

Краткий обзор

На протяжении многих лет я использовал несколько аналогичных макетных плат, но многие из них оставляли желать лучшего. Обычные изготавливаются из хрупкого фенольного материала для печатных плат. Медные следы тонкие, плохо держатся и имеют тенденцию отслаиваться при переделке платы.И, что наиболее проблемно, рисунок следа не всегда имитирует беспаечную макетную плату — шины питания не совпадают или в центре четыре отверстия вместо пяти. Перемещение схемы на припаянную плату потребовало дополнительной работы по переводу.

Большая макетная плата без пайки предназначена для решения этих проблем. Это настоящая плата из стекловолокна FR4 с паяльной маской, покрытыми металлическими сквозными отверстиями, а компоновка дублирует подключение к беспаечной макетной плате.

Крупным планом узор в центре доски.

Центральная область макетной платы имитирует схему подключения беспаечной платы — сдвоенные ряды по 5 отверстий в каждом на расстоянии 0,3 дюйма друг от друга для размещения микросхем DIP. Как и на эквивалентной беспаечной плате, на паяемой плате 63 столбца. координаты обозначены так, чтобы соответствовать беспаечным платам.

По сравнению с беспаечными платами, эта паяемая плата также предлагает большую гибкость в способах подключения источников питания.

Источники питания

Типичный блок питания подает несколько напряжений на подключенную схему.Каждое напряжение часто обозначается как шина , . * Количество необходимых шин питания и напряжение на каждой из них зависят от типа развертываемой схемы.

  • Начнем с того, что у каждого блока питания есть шина заземления. Земля используется как опорная точка 0 В, напряжение, относительно которого будут измеряться другие; на самом деле он может не быть связан с Землей.
  • В течение многих лет в цифровых схемах использовалась одна шина 5 В. В последнее время стали обычным явлением более низкие напряжения питания, в первую очередь 3.3В, но иногда и ниже, например 1,8В.
  • Аналоговые конструкции часто используют биполярные источники питания с более высоким напряжением, которые обеспечивают зеркальное отображение положительных и отрицательных шин. +/- 12В и +/- 15В являются общими.
  • Конструкция со смешанным сигналом включает в себя как аналоговую, так и цифровую секции и учитывает требования к напряжению питания каждой из них. Хорошим примером может служить блок питания ПК, который обеспечивает 3,3 В и 5 В для цифровой логики и +/- 12 В для таких вещей, как двигатели дисководов и охлаждающие вентиляторы.

На макетной плате без пайки обычно есть пара шин питания на каждом краю, которые проходят по всей длине платы (хотя иногда они не являются полностью непрерывными, разделенными на полпути). Они часто помечаются символами «+» и «-», возможно, также имеют красный и синий цвет. Макетная плата не делает никаких предположений о том, как используются направляющие — пользователь должен подавать напряжение на направляющие.

Итак, давайте рассмотрим, как сконфигурировать шины питания на этой макетной плате.


* Мне трудно найти окончательную этимологию, но я считаю, что термин «рельс» происходит от использования «третьего рельса» для подачи напряжения на электрическую железную дорогу, употребление которого восходит к 1880-м годам.

Дополнительные перемычки

Без дальнейшей настройки эта плата имеет 5 дорожек, которые проходят по всей длине платы. Четыре из них — это дорожки + и — на верхнем и нижнем краях платы, дублирующие эквивалентные точки на плате без пайки.Пятый из этих следов проходит по «желобу» в центре доски, предназначенному для использования в качестве грунта.

Эти 5 дорожек встречаются с 5-контактными 5-миллиметровыми винтовыми клеммами на каждом конце платы. Порядок выводов совпадает с порядком следов по всем направлениям. Как показано ниже, верхний винтовой контактный штифт соединяется с верхней шиной «-», следующий винтовой зажим соединяется с верхней шиной «+» и так далее.

Плата может быть адаптирована с помощью перемычек для различных комбинаций шин напряжения.

Перемычки следующие

  • JG1, JG2, JG3, JG4 могут быть заполнены для привязки монтажных отверстий к дорожке заземления. Если вы устанавливаете плату в металлический корпус, рекомендуется заземлить корпус и присоединить заземление схемы к корпусу.
  • JG5 и JG6 могут использоваться для соединения рельсов на краях доски с дорожкой земли по центру доски.
  • TIE + и TIE- соединяют направляющие + и — с каждой стороны платы соответственно.Как и беспаечная плата, они не подключаются по умолчанию, но эта плата предоставляет более простой способ связать их вместе.

Плата также принимает винтовые 5-миллиметровые клеммы для подключения питания, которые можно установить в соответствии с конфигурацией направляющих. Если вы предпочитаете более надежное соединение, чем обеспечивают винтовые клеммы, вы также можете припаять провод непосредственно к контактным площадкам.

Силовые соединения и перемычки дублируются на каждом конце платы. В большинстве приложений вам нужно использовать соединения только на одном конце.

Некоторые примеры

Цифровая схема с одной шиной питания

Детали перемычки для одиночного напряжения плюс земля.

Если вы создаете цифровую схему с одной шиной питания (обычно 3,3 В или 5 В), выполните следующие подключения.

  • Мостовые перемычки TIE + и TIE-.
  • Мостовые перемычки JG5 или JG6.
  • Установите 2-позиционный винтовой зажим 5 мм. Как видно выше
    • Красный провод — напряжение питания.
    • Черный провод — масса.

Когда вы устанавливаете компоненты, они могут снимать напряжение питания на шине + и заземлять на шине — или на центральной дорожке заземления.

Аналоговая схема с биполярными шинами

Детали перемычки для биполярного напряжения питания плюс заземление.

Для аналоговой схемы с биполярным источником питания установите перемычки следующим образом

  • Мостовые перемычки TIE + и TIE-.
  • Установите 3-х позиционный винтовой зажим 5 мм. Как видно выше
    • Красный провод — это + напряжение питания.
    • Синий провод — напряжение питания.
    • Черный провод — масса.

Компоненты могут снимать положительное напряжение питания на любой шине +, отрицательное напряжение питания на любой — шине и землю на центральной дорожке.

Несколько плат

Если вы создаете более крупную схему, используя более одной из этих плат, они могут использовать общий источник питания.Наиболее распространенная конфигурация известна как «звездообразное распределение мощности». Источник питания образует центр системы, и каждая плата подключается непосредственно к нему.

Или перерисован для простоты.

Эта конфигурация обеспечивает прямое соединение между источником питания и каждой платой.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Мне просто хочется что-то припаять из-за этих плат. Может быть, хороший фильтр Moog?

Для небольших прототипов средняя паяемая макетная плата представляет собой уменьшенную версию этой платы, которая сочетается с 30-рядной беспаечной макетной платой.

Для получения дополнительной информации о большой доступной макетной плате посетите его репозиторий GitHub.

Чтобы узнать больше о прототипах, ознакомьтесь с этими другими руководствами по SparkFun.

СЕРИЯ 6000 ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛАТ для поверхностного монтажа SMT ДИСКРЕТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ для макетов и прототипов схем

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ TM

РАЗЛИЧНАЯ СРЕДА


ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА TM

МИНИАТЮРНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
ПИН.100 дюймов (2,54 мм) В ЦЕНТРАХ ПРЕДЛАГАЕТСЯ ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРОТОТИПИРОВАНИЕ

ПОВЕРХНОСТИ 6000 серии Поверхность Mount Universal Boards предлагает широкий выбор конструкций для строительства Прототипы и испытательные схемы с дискретными устройствами для поверхностного монтажа. Некоторые модели имеют универсальные модели земли (см. Ниже), которые позволяют устанавливать устройства широкого диапазона типов и размеров. Ряд 6300 предназначены для использования с устройствами SOT-89, а серия 6900 — для построение шинных сетей и массивов.Штифты на 0,100 дюйма (2,54 мм) центры обеспечивают совместимость готовых схемных модулей со стандартными макеты, розетки и беспаечные макеты.

ВСЕ 6000 СЕРИИ ДОСТУПНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ, СООТВЕТСТВУЮЩИМ RoHS


Показанный пример Модель 6008

2 Зоны крепления клеммного устройства


3 Зоны крепления клеммного устройства

Простой Легко внести изменения в фольгу для создания новых зон крепления деталей или договоренности о подключении.СМОТРЕТЬ ФОЛЬГУ МОДИФИКАЦИИ

Из 7 товарных групп в 6000 серии, показанной ниже. Все группы, кроме 6300 и 6900, имеют универсальные узоры из фольги. Эти шаблоны обеспечивают базовый макет для много схемных приложений, и другие варианты доступно, если платы изменены, как показано выше.

Доступны несколько шаблонов (СМ. НИЖЕ)

Посмотреть КАК — К странице информации о пайке, креплении компоненты перед пайкой, что позволяет легко модифицировать фольгу, добавление плоскостей заземления и смешивание SMD со стандартным сквозным отверстием технология.

ДОСТУПНОСТЬ: НАШИ ДИСТРИБЬЮТОРЫ могут поставить вам количество от 1 единицы или больше, чем любой стандартный элемент серии 6000, показанный выше. Столица может поставить нестандартные варианты по индивидуальному заказу.

МАСТЕР КОМПЛЕКТ MK-6000 Содержит по 2 каждой представленной модели серии 6000 выше в удобном ассортименте. Всего 46 досок для серфинга. Здорово иметь в лаборатории для тех прототипов проектов или когда вам нужно оценить схему или компоненты.Теперь доступно во многих наших дистрибьюторы со значительной экономией по сравнению с индивидуальными закупочными ценами. ОТЛИЧНЫЙ НАБОР ДЛЯ РАБОЧЕГО СТОЛА

* Патент № 6467163

Электроника для поверхностного монтажа для любителей: проще, чем вы думаете | by R. X. Seger

В заключение, мы рассмотрели схему для поверхностного монтажа на перфорированной печатной плате, практический комплект для поверхностного монтажа и поверхностный монтаж на специальной печатной плате. При создании этих схем не возникло никаких серьезных трудностей, несмотря на то, что не использовались какие-либо специальные инструменты для поверхностного монтажа и имелся только предыдущий опыт работы с электроникой для сквозных отверстий.

В чем конкретно отличие SMD от PTH? Далее следуют несколько мнений из моего первоначального впечатления от использования поверхностного монтажа с точки зрения использования сквозных отверстий ранее.

Pro: стоимость

Это преимущество — беспроигрышный вариант для поверхностного монтажа.

Вы можете получить больше компонентов по более низкой цене, если они монтируются на поверхность по сравнению с монтажом в сквозное отверстие. Некоторые более новые компоненты , только поставляются в корпусах для поверхностного монтажа. Стоимость строительства также ниже, согласно Википедии:

Изготовление отверстий составляет значительную часть стоимости печатной платы для сквозных отверстий.

не говоря уже о сборке. Но это очевидное преимущество, переходя на…

Pro: недеформируемые выводы

Компоненты для сквозных отверстий обычно производятся с более длинными выводами, чем необходимо:

Диод, конденсатор и резистор с радиальными, осевыми и осевыми выводами соответственно

Идея в том, что вы можете согнуть провода туда, куда вы хотите. Это добавляет гибкости макету платы, но имеет и недостатки. Во-первых, если выводы осевые (как в конденсаторе и резисторе, показанных выше, но конденсаторы часто имеют радиальные выводы, это необычно), требуется деформация.

Чтобы выполнить этот этап формирования компонента , вы можете использовать такой инструмент, как этот вырезанный лазером макет резистора / деформатор резистора от Thingaverse:

, или просто согните его вручную и примите любые неточности, надеясь на лучшее. Если вы действительно хотите изо всех сил, есть этот формирователь ручного кривошипа от Kingsing:

Большинство обычных любителей электроники не заходят так далеко, используя только свои руки, так что это не дополнительные расходы, а дополнительный шаг для сквозное отверстие.

Кроме того, после того, как длинные выводы компонентов продеты в отверстия платы и припаяны, они будут торчать из нижней части:

, и вам придется их отрезать. Лучший способ сделать это — кусачки, как рекомендует Дэйв Джонс в EEVblog # 168 — How To Set Up An Electronics Lab. Другие инструменты могут работать, но не режут заподлицо. В любом случае вам определенно придется отрезать эти сквозные провода, иначе плата не только не будет лежать ровно, но и может замкнуть цепь.Еще один дополнительный инструмент / шаг, создающий дополнительные отходы:

С компонентами для поверхностного монтажа вам не нужно беспокоиться ни о чем из этого. Выводы всегда имеют правильную длину, никогда не обрезать:

Минусы: плата и посадочные места

Основным недостатком, конечно же, поверхностного монтажа является необходимость в подходящей поверхности, например, печатной плате. Плата должна иметь совместимые паяльные площадки, то есть посадочные места для компонентов, для того, что вы хотите использовать.

В моем случае я не мог использовать PIC18F, потому что моя макетная плата имела больший шаг, чем чип.Плата kicad-proto-pcb совместима с широким спектром корпусов, включая 0603 и SOT-223/23, а также с некоторыми QFP.

Напротив, почти все компоненты со сквозными отверстиями могут использоваться с большинством макетных плат со сквозными отверстиями. Не все, некоторые имеют меньшее расстояние, большие отверстия или необычную компоновку, но, тем не менее, сквозное отверстие имеет преимущество перед поверхностным монтажом в этом отделе.

Pro: пайка

В целом для поверхностного монтажа требуется меньше припоя, чем для сквозного монтажа, и его можно выполнить быстрее.Это другой навык, но его можно удовлетворительно освоить — по крайней мере, для большого количества популярных типов корпусов для поверхностного монтажа. Пассивные элементы <0603 или BGA выходят за рамки, но существует множество технологий для поверхностного монтажа, которые легко доступны и доступны для обычных любителей электроники.

Заключение

Это было намного проще, чем я первоначально подозревал, и я определенно планирую построить больше схем поверхностного монтажа в будущем.

Черный Модульный макет без пайки 170 точек крепления 1.84 дюйма x 1,37 дюйма

Макетные платы без пайки

Особенности:
— Модульный (блокировка для формирования платы большего размера)
— Миниатюрный размер
— Клейкая основа
— Монтажные отверстия

Макетная плата без пайки незаменима для всех, кто экспериментирует. с электронными схемами. Нет необходимости в пайке, поэтому вы можете легко спроектировать схему, протестировать ее и, при необходимости, внести необходимые изменения. Как только вы убедитесь, что ваша схема работает правильно, вы можете перенести Ваш дизайн постоянно на печатной плате.

Эти макетные платы миниатюрного размера отлично подходят для больших или маленьких проектов. У них есть фиксирующие защелки по бокам и на концах, чтобы вы могли создать рабочее пространство. это идеальный размер для вашей схемы.

Цвет: Черный
Количество клеммных колодок: 1
Количество галстуков: 170
Количество монтажных отверстий: 2

Размеры:
Длина: 46,83 мм (1,84 дюйма)
Ширина: 34,87 мм (1,37 дюйма)
Высота: 9.06 мм (0,36 дюйма)
Расстояние между монтажными отверстиями: 37,0 мм (1,45 дюйма)

Что такое макетная плата без пайки?
Макетная плата без пайки представляет собой пластиковую коробку многоразового использования с отверстиями для вставки. различные электронные компоненты для создания и тестирования новых схем. Есть металл полоски, идущие под дырками, для того, чтобы все подключить электронно. Эти доски также могут быть называемые коммутационными панелями, макетными или дизайнерскими платами.

Какие еще предметы могут понадобиться при использовании этих прототипов плат?
Для использования с макетной платой без пайки требуется очень мало деталей.Вместе с оборудование для питания и тестирования вам понадобится изолированный провод (пара разных желательны цвета), оголенный провод, плоскогубцы и кусачки. (Экономия времени предмет, который вы, возможно, захотите использовать, — это джемпер. Перемычки — это небольшие кусочки проволоки, которые уже были раздетый и предварительно сформированный.)

Где на плате размещать компоненты? Микросхемы
следует вставлять так, чтобы они охватывали слот посередине платы. Это позволяет потоку воздуха для охлаждения.Остальные компоненты расположены так, чтобы любые 2 вывода (или до 4 выводов), помещенные в один ряд, будут подключены электронным способом. Если больше 4 провода должны быть соединены, вы можете использовать провод для соединения нескольких рядов, чтобы сформировать общий контакт.

Изготовитель: Everest

Соответствует RoHS

Лучший прототип в мире

Продукты:

Платы для прототипирования: Schmartboard позволяет быстрее и проще перейти от идеи к готовой схеме, потому что только с SchmartBoard любой может вручную паять SOIC, QFP, PLCC, QFN и отдельные компоненты для поверхностного монтажа.Фактически, с помощью SchmartBoard паять компоненты для поверхностного монтажа вручную даже проще, чем паять вручную сквозное отверстие.

Вместо того, чтобы отказываться от самой современной технологии микросхем или платить целое состояние за прототипирование, теперь вы можете использовать самые передовые технологии микросхем в своих прототипах схем. Поскольку SchmartBoard | ez делает ручную пайку SMT-деталей быстрой, простой и безупречной, ваше время не будет потрачено зря на ожидание, пока кто-то заполнит вашу индивидуальную печатную плату для тестирования, а деньги будут сэкономлены на разработке вашего проекта.Переходите от концепции к окончательной печатной плате быстрее, чем когда-либо, с помощью Schmartboard.

Проволочные перемычки: Перемычки Schmartboard имеют высочайшее качество. Вы обнаружите, что мужские и женские гнезда на перемычках Schmartboard тоньше, чем у большинства представленных на рынке, что позволяет вам работать лучше и легче в тесноте. Наши женские розетки плотно прилегают к разъемам .1 ”. Розетки типа «папа» отлично работают как с макетами, так и с печатными платами. Мы призываем вас сравнить наши с другими, потому что мы знаем, что вы сразу поймете разницу.

Услуги:

Инженерные услуги: Schmartboard работает со всем, от стартапов до многомиллиардных корпораций до проектирования, изготовления и сборки электронных схем. Это то, с чего мы начали, и это по-прежнему наша основная компетенция. Наши продукты были разработаны как следствие недостатков, с которыми мы столкнулись при проектировании проектов для наших клиентов. Вы обнаружите, что наши цены очень конкурентоспособны, наше обслуживание быстрое, а наши люди опытны и осведомлены

Конструкция и изготовление кабеля: Стандартные перемычки для панелей Schmartboard — лучшие на рынке.Гнезда плотно прилегают, а провод сделан хорошо. Поэтому мы постоянно получаем запросы на нестандартные перемычки и другие типы кабельных сборок.

Комплектующие для образовательных учреждений: Schmartboard работает со многими образовательными учреждениями при создании новых инструментов или просто для комплектования наших продуктов вместе с другими предметами, такими как паяльники или компоненты, для пользы студентов.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *