Теперь рассмотрим макетные платы на 400 контактов. 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 обеим сторонам макетной платы (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”.

Breadboard также не заменив при изучении Arduino. В моих уроках устанавливаю на маетную плату Arduino NANO и устанавливаю на макетную плату все необходимые элементы. Затем все соединяю соединительными проводами.

Понравилась статья? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях. А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

До встречи в следующем уроке. Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Ардуино для начинающих. Урок 4. Макетная плата BREADBOARD

30 апреля 2020 752

В этом видео уроке рассказывается о том, что такое беспаечные макетные платы и для чего они используются. Это необходимый инструмент не только для новичков но и для опытных пользователей платформы Ардуино.

Купить макетные платы

Купить беспаечные макетные платы можно в магазине радиодеталей, на радиорынке или интернет магазине. Но самый выгодный вариант это конечно Алиекспрес. Там есть огромный выбор макетных плат,
а так же не высокие цены. Но нужно быть внимательным и покупать только у надежных продавцов. Ниже приведены ссылки на алиекспрес:

Макетная плата (BreadBord)

Беспаечные макетные платы очень удобны в обучении Arduino и прототипировании своих проектов. Благодаря этим платам можно собирать достаточно сложные схемы и при этом даже не брать в руки паяльник. Вы просто вставляете элементы схемы в отверстия макетной платы и все работает. Простые проекты можно сделать даже без использования проводов. Это сильно ускоряет процесс обучения или создания прототипа вашего устройства.

Вы можете собрать один проект, потом разобрать и собрать уже другой. Вам не нужны для этого паяльник и расходные материалы. Так же перед изготовлением полноценного устройства, лучше собрать его макет на беспаечной макетной плате. Это может выявить недочеты в схеме. Так же поможет написать прошивку, так как мы можете использовать светодиоды для отладки. Только после того как вы соберете прототип, напишите прошивку и убедитесь, что все работает так как вы и задумывали, можете собирать конечный вариант вашего устройства.

Как пользоваться макетной платой

Очень просто! Главное запомнить как соединены отверстия макетки. Там все просто и понятно. По краям идут горизонтальные линии питания, обычно они помечены синим и красным цветами для удобства. А посередине идет множество вертикально соединенных линий по 5 точек. На изображении ниже видно распиновку макетной платы.

В следующих уроках вы увидите как удобно использовать этот инструмент.

Полезные советы по использованию беспаечных макетных плат

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.

Зачем использовать breadboard?

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.

Рельсы для подключения оборудования

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.

Рельсы для источника питания

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.

Запитатываем от другого источника питания

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.

Электрическая схема проекта

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.

. К слову, рекомендуем уделить этой программе отдельное внимание. Особенно если вы хотите поделиться своими проектами с другими людьми.

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.

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.

1. Чем больше Сопротивление ИЛИ ёмкость — тем меньше частота.
2. 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.

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:

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:

Полезные советы по использованию беспаечных макетных плат

Продолжение статьи про беспаечные макетные платы. Если в первой части статьи упор сделан на обзор макетных плат и описание их устройства, то сейчас рассмотрим некоторые полезные тонкости и ньюансы, которые нужно знать при работе с такими макетными платами.

Если в инструкции беспаечной макетной платы сказано, что диаметр провода, вставляемого в контакты 0,4 — 0,7 мм, то не следует пытаться вставлять выводы деталей, которые толще указанной величины.

Это приведет к ослаблению и износу контактов. Если же возникает необходимость применения таких деталей, то лучше припаять к толстым выводам проволочки указанного диаметра, или просто обмотать.

Естественно, проволочка должна быть без изоляции.

Беспаечные макетные платы продаются в двух комплектациях: с проводами — джамперами и без них. В первом варианте плата получается несколько дороже, но вовсе не беда, если удалось купить отдельно плату, — всегда можно что-нибудь приспособить.

Коммутационные провода, конечно, продаются отдельно, но если нет желания или возможности их купить, то вполне подойдет провод КСВВ 4*0,4, используемый для монтажа охранно-пожарной сигнализации.

Такой провод содержит 4 изолированных жилы с диаметром как раз 0,4 мм. Изоляция с провода легко снимается бокорезами или ножом, а сами жилы не имеют лакового покрытия.

В случае необходимости макетирования сложного устройства его отдельные функционально завершенные части лучше собрать на отдельных макетных платах небольших размеров, после чего из полученных узлов собрать всю конструкцию.

Иногда случается, что одно устройство еще не собрано, а требуется почему-то срочно собрать другое, совсем новое.

И вот тут начинается! Надо разобрать собранную, еще не отлаженную схему, которую потом, возможно, придется собирать еще раз.

А ведь единственный невосполнимый ресурс это время, которое теряется на эти бессмысленные сборки – разборки. Поэтому лучше не скупиться, а приобрести несколько макетных плат, дело пойдет быстрее.

Не следует забывать о том, что макетные платы рассчитаны на слаботочную аппаратуру, — транзисторы и микросхемы. Поэтому ни в коем случае недопустимо подавать на них напряжение сети – 220 В. Это может привести к перегреву контактов и пробою изоляции, а что будет после этого всем, наверно, известно.

Но даже и в транзисторах и микросхемах может случиться короткое замыкание, что вызовет перегрев этих элементов, приведет к нагреву контактов и расплавлению пластмассового основания платы. Поэтому при первом включении схемы желательно померить потребляемый ток или хотя бы проконтролировать пальцем температуру всех элементов.

Общее правило, не только для макетных плат. Сначала устанавливаются компоненты не подверженные воздействию статического электричества: конденсаторы, резисторы, диоды и стабилитроны.

На макетной плате также кроме деталей устанавливаются соединительные провода. Соединительные провода лучше устанавливать пинцетом или маленькими плоскогубцами. Этими же инструментами проводить и демонтаж проводов.

Как и во всех подобных случаях проверить плату на правильность монтажа, на отсутствие коротких замыканий или неконтактов.

Неиспользуемые выводы микросхем не оставлять «висеть в воздухе», а подключать либо к общему проводу либо к шине питания.

Свободные входы приведут к появлению на выходах таких элементов просто напросто помех, которые будут распространяться по всей схеме и ее наладка станет намного проблематичней.

Чтобы избежать влияния длинных проводников желательно выводы питания микросхем шунтировать керамическими конденсаторами небольшой емкости, как это делается на печатных платах.

Проверяя правильность монтажа, можно воспользоваться «дубовыми» микросхемами ТТЛ, которые практически не чувствительны к статике. Можно, конечно, обойтись и без них, но не очень удобно просовывать щупы мультиметра в отверстия на плате, удобнее касаться ножек микросхем. После завершения проверки и устранения неточностей «учебные» микросхемы следует заменить настоящими.

При использовании микросхем структуры КМОП для защиты от статики очень желательно применение антистатических заземляющих браслетов.

Если таких в наличии нет, то можно рекомендовать использование проволочной мочалки для мытья сковородок. Такая мочалка имеет форму кольца, куда можно просунуть руку.

С помощью гибкого провода через резистор сопротивлением не более 1МОм подключиться к заземлению.

После проверки схемы можно вставить в плату упомянутые микросхемы КМОП. При настройке схемы, замене деталей, либо внесении изменений защитный антистатический браслет лучше не снимать.

Борис Аладышкин

Страница не найдена

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Страница не найдена

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Страница не найдена

Ошибка 404: искомая страница не существует.

Но мы все равно можем помочь вам с вашим научным проектом!

Пришло время начать планирование вашего научного проекта. Если вы начинаете первый научный проект, вам нужна расширенная помощь по вашему научному проекту, или просто пытаетесь научить учеников в вашей школе, как сделать хороший научный проект, который у вас есть пришли в нужное место! Science Buddies предлагает множество онлайн-ресурсов для студентов, учителей и родителей, занимающихся научным проектом.

Узнайте, как использовать макетную плату за считанные минуты

1. Фактически, на макетной плате функционально есть три области: шины питания рядом с длинными сторонами, шины для проводки (отверстия от до до j рядов) и средняя канавка.И помните, что внутренняя часть макета (под отверстиями) состоит из пяти металлических зажимов.

2. В области рельсов питания полосы отверстий (выделены синими линиями ниже), отмеченные синими линиями и знаком минус (-), являются отрицательными шинами, соответственно полосы отверстий (выделены красными линиями ниже) отмечены красными линиями и Знаки плюс (+) — это шины с положительным знаком. Обычно они используются для подачи электроэнергии в вашу схему, когда вы подключаете их к аккумуляторной батарее или другому внешнему источнику питания. Обратите внимание, что только отверстия в одной полосе, образующие ряд, электрически соединены между собой .

3. Направляющие для проводов — это основная рабочая зона, которая разделена средней канавкой на две части (направляющие a-e и направляющие f-j). Подобным образом каждый набор из пяти отверстий, образующих полуколонку, электрически соединен, что означает, что отверстие a1 электрически соединено с отверстиями b1, c1, d1 и e1, но не соединено с отверстием a2, потому что это отверстие находится в другом столбик с отдельным комплектом медальных зажимов.Также отверстия a1-e1 не соединены с отверстиями f1, g1, h2, i1 и j1, поскольку они электрически разделены средней канавкой.

4. Постройте простую схему на макете.

Макетная плата | Клуб электроники

использования | Подключения | Строительный контур

См. Также: Стрипборд | Печатная плата

Скачать PDF-версию этой страницы: Макет

Использование макетной платы

Макетная плата используется для создания временных схем для тестирования или опробования идеи.Пайка не требуется, поэтому легко менять соединения и заменять компоненты. Детали не повреждены и могут быть использованы повторно.

Практически все проекты веб-сайтов Electronics Club начали жизнь на макетной плате, чтобы проверить, что схема работала, как задумано.

На фотографии показан типичный небольшой макет, который подходит для начинающих строить. простые схемы с одной или двумя ИС (микросхемами).

Rapid Electronics: макетная

Rapid Electronics: большой макет

Соединения на макетной плате

Макетные платы имеют множество крошечных гнезд (называемых «дырками»), расположенных на 0.1 » сетка. Выводы большинства компонентов можно вставить прямо в отверстия. Микросхемы вставляются через центральный зазор так, чтобы их выемка или точка располагались слева.

Связи могут быть выполнены одножильным проводом с пластиковым покрытием диаметром 0,6 мм (стандартный размер), это известно как провод 1 / 0,6 мм. Предлагаю купить пачку с несколькими цветами для определения соединений: красный для проводов + Vs, черный для 0 В и т. д.

Rapid Electronics: комплект проводов 1 / 0,6 мм

Многожильный провод не подходит для , потому что он сминается при нажатии в отверстие, и это может повредить доску, если нити оборвутся.

На схеме показано, как соединяются отверстия на макетной плате:

Верхний и нижний ряды связаны по горизонтали по всей длине, как показано красная и черная линий на схеме. Источник питания подключается к этим рядам: + вверху и 0 В (ноль вольт) внизу.

Я предлагаю использовать верхний ряд нижней пары для 0 В, тогда вы можете использовать нижнюю ряд для отрицательного питания с цепями, требующими двойного питания (например,грамм. + 9В, 0В, -9В).

Остальные отверстия связаны вертикально блоками по 5 без связи через центр как показано синими линиями на диаграмме. Обратите внимание, как есть отдельные блоки подключения к каждому выводу микросхемы.

Макетные платы большего размера

На больших макетных платах может быть разрыв посередине между верхним и нижним рядами блока питания. Хорошая идея — связать через промежуток, прежде чем вы начнете строить схему, иначе вы можете забыть, и часть вашей схемы не будет иметь питания!

Построение схемы на макетной плате

Преобразовать принципиальную схему в макет не так просто, потому что Расположение компонентов на макетной плате будет сильно отличаться от принципиальной схемы.

При размещении деталей на макетной плате необходимо сконцентрироваться на их соединениях , а не их положение на принципиальной схеме. IC (чип) — хорошая отправная точка, поэтому поместите его в центр макета и обведите его булавкой за булавкой, вставляя все соединения и компоненты для каждого контакта по очереди.

Лучше всего объяснить это на примере, поэтому процесс построения этого Моностабильная схема 555 на макетной плате приведена ниже. Схема включает светодиод примерно на 5 секунд при нажатии кнопки «триггер».Период времени определяется R1 и C1, и вы можете попробовать изменить их значения. R1 должен быть в пределах 1k до 1М. Для получения дополнительной информации см. Страницу 555 в моностабильном режиме.

Номера выводов ИС

контактов IC пронумерованы против часовой стрелки вокруг IC, начиная с выемки или точки. На схеме показана нумерация 8-контактных и 14-контактных ИС, но принцип одинаков для всех размеров.

Компоненты без подходящих проводов

Некоторые компоненты, такие как переключатели и переменные резисторы, не имеют подходящих выводов. сами по себе, так что вы должны припаять некоторые на себя.Используйте одножильный с пластиковым покрытием проволока диаметром 0,6 мм (стандартный размер). Многожильный провод не подходит, потому что он будет мнаться, когда его вставляют в отверстие, и может повредить доску, если нити оборвутся.

Построение примерной схемы

Начните с того, что аккуратно вставьте микросхему 555 IC в центр макета так, чтобы выемка или точка находились слева.

Затем обработайте каждый вывод 555:

1. Подключите провод (черный) к 0 В.
2. Подключите резистор 10 кОм к + 9 В.
   Подключите нажимной переключатель к 0 В (вам нужно припаять провода к переключателю).
3. Подключите резистор 470 к используемому блоку из 5 отверстий, затем …
   Подключите светодиод (любого цвета) от этого блока к 0 В (короткое замыкание на 0 В).
4. Подключите провод (красный) к + 9В.
5. Подключите конденсатор 0,01 мкФ к 0 В.
   Вы, вероятно, обнаружите, что его выводы слишком короткие для прямого подключения, так что подключите провод к неиспользуемому блоку отверстий и подключитесь к нему.
6. Подключите конденсатор 100 мкФ к 0 В (+ вывод к контакту 6).
   Подключите провод (синий) к контакту 7.
7. Подключите резистор 47 кОм к + 9 В.
   Проверка: к выводу 6 уже должен быть подключен провод.
8. Подключите провод (красный) к + 9В.

Наконец …

• Тщательно проверьте все соединения.
• Убедитесь, что детали установлены правильно (светодиод и конденсатор 100 мкФ).
• Убедитесь, что провода не касаются (если они не подключены к одному блоку).
• Подключите макетную плату к источнику питания 9 В и нажмите переключатель, чтобы проверить цепь.

Если ваша схема не работает, отключите (или выключите) источник питания и очень тщательно перепроверяйте каждое соединение по схеме.

Рекомендуемые книги

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Этот веб-сайт обслуживается Freethought и я рад рекомендовать их за хорошее соотношение цены и качества и отличное обслуживание клиентов.

Руководство по беспаечным макетам — ProtoSupplies

В этом руководстве по беспаечным макетам содержится информация 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 найти хорошую информацию о беспаечных макетах бывает сложно, мы создали это руководство, чтобы помочь.

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 можете встретить макеты, 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.

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.

Затем можно сделать еще один шаг вперед, установив одну или несколько из этих 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.

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.

бывают двух основных типов:

• Перемычки типа Dupont
• П-образные перемычки

Перемычки типа Dupont

Перемычки в стиле Dupont получили свое название от того факта, что на концах многожильного провода обжаты одиночные разъемы типа «папа» или «мама», 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 сделать, 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.

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.

Эти типы перемычек лежат на макетной плате и особенно удобны 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.

Плюсы и минусы макетной 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 электронным прототипом.
Цепи
• можно построить легко и быстро, просто вставив компоненты и провода в отверстия на макетной плате. При необходимости перемычки можно использовать для подключения этой схемы к микроконтроллеру или другому внешнему устройству.
• Пайка не требуется.
• Изменения в цепи можно легко внести, просто подключив и отключив компоненты и провода по мере необходимости.
• После того, как вы закончите со схемой, компоненты можно легко удалить и повторно использовать в новой схеме в будущем.

Минусы:

Минусы макетов 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 такие надежные, как паяные, и не подходят для цепей, находящихся в постоянной длительной эксплуатации.Вибрация или сотрясение сборки могут со временем привести к выходу из строя соединений.
• Если на макетной плате есть 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 MOSFET. 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 иметь место 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 схему и макетную плату хорошего качества.
• Соединительные узлы для некоторых типов цепей должны быть как можно короче для правильной работы цепи. 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.

Качество макета и особенности, которые следует 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 часть, которую вы, к сожалению, не можете увидеть, это пружинные контакты. Контакты высокого качества стоят дороже, чем контакты низкого качества, и это основной фактор, влияющий на 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
• Конструкция силовой шины
• 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, обеспечивая хорошие электрические соединения между компонентами, и обеспечивают более длительный срок службы макета.

При совершении покупок между поставщиками более высокая цена не гарантирует, что вы получаете детали более высокого качества, но это может быть возможным показателем. 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 фосфорной бронзы, бериллий-меди 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 более жесткая и имеет более высокую проводимость, чем фосфорная бронза, но она также значительно увеличивает стоимость по сравнению с фосфористой бронзой, поэтому ее редко, если вообще когда-либо, используют в макетных платах.

представляют собой решение начального уровня для всех, кто ищет недорогой способ начать заниматься своим хобби или если массово использует макетные платы 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.

При формировании пружинных контактов используются 3 основных конструкции.

• Плоские контакты
• Контакты на горловине с тиснением
• 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 стойкость к потере натяжения при использовании с течением времени или к необратимому повреждению при вставке более крупных выводов, в результате чего контакт на макетной плате становится непригодным для использования.

По возможности лучше избегать плоских контактов.

Рельефные горловые контакты 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.

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

Полностью тисненые контакты 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 положение
• Добавляет площадь контактной поверхности по длине вставленного провода
• 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.

Если позволяет бюджет, полностью выбитые контакты — лучший выбор. В нашей 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 проводов без изгиба проводов, когда они вставляются в контакт, что затрудняет использование. Очевидно, что слишком слабое натяжение 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 они могут сначала 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 примерно 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.

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

• 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.

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 макетов 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 Plastic: 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, который позволяет видеть контакты серебристого цвета.

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

имеют систему координат X / Y с 10 столбцами контактов, обозначенными 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 самый процесс можно также использовать для настройки 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.

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 носит преимущественно 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.

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

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

Круглое отверстие против квадратного отверстия

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.

Физическое сопряжение макетной платы 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, недостаточно для надежного соединения макетов друг с другом, и 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.

Обычно 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, в которой каждая макетная плата крепится к пластиковому основанию со встроенными ножками, что позволяет отдельным макетным платам надежно соединяться вместе. 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.

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 пластикового 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.

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.

В самых маленьких версиях устанавливается одна макетная плата с соединительными точками 830, в то время как в самой большой общедоступной версии устанавливаются четыре из 830 монтажных плат с общими шинами питания, что в общей сложности составляет 3220 точек соединения.

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 и 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 с металлической пластиной

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

Чаще всего эти соединения выполняются с помощью крепежных штифтов типа бананового домкрата, 3 из которых предусмотрены на меньших сборках и 4 или 5 на более крупных 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.

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

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

Обычно отсутствует электрическое соединение между зажимными штырями 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 линии Hobby Line мы выбрасываем эти низкокачественные ножки и устанавливаем большие толстые высококачественные ножки, как показано ниже.

При сборке хорошего качества используется высококачественный клей или саморезы.Наши Pro Series поставляются с завода с высококачественными клеящимися ножками.

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.

Размер и количество макетов для покупки

бывают нескольких разных размеров, из которых 3 наиболее распространенных размера — крошечные, которые имеют 170 узловых точек без шины питания, средние 400 узловых точек 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 стяжками или даже больше. Есть также такие, которые надежно соединяются вместе, чтобы обеспечить любой размер, который вам нужен, например, наша линейка макетов Snap-Lock .

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

Еще одно соображение заключается в том, 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, так как у меня часто одновременно происходит несколько вещей.

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 основной макетной платой.

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

Подача питания на макетную плату

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

Отвод от связанной платы микроконтроллера

Для многих настроек, 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.

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.

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.

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

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.

Одна вещь о настенных адаптерах заключается в том, что питание не такое чистое, как от других источников питания, а 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 макетным модулем питания, 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.

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

Следует иметь в виду, что линейный регулятор, 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 больше, чем просто 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.

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.

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.

Еще одна очень полезная функция заключается в том, 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 просто подвести питание и заземление 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 зажимным 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 шинам питания макетной платы.

Для нашей установки мы делаем кабель, который подключается к клеммной колодке с помощью банановой вилки и заканчивается вилкой на другом конце, так что между клеммной колодкой и распределительной шиной питания имеется прочное соединение. Эта установка требует, чтобы основное питание подавалось на штабелируемый банановый штекер.

Оттуда провода 22 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 энергию скачкообразно, а проводка не совсем соответствует задаче по предотвращению чрезмерных падений напряжения, иногда может помочь добавление конденсатора большой емкости к шинам питания, обеспечивая локальный запас энергии.

Как использовать макетную плату

Технически говоря, макетная плата — это все, что вы используете для создания прототипов электроники, но обычно, когда мы думаем о макетных платах, мы думаем о типичных белых, пластиковых, беспаечных макетах. Если вы никогда раньше не работали с одним из них, может потребоваться некоторое время, чтобы выяснить, где находятся все соединения и как их правильно использовать.Это руководство для начинающих по макетным платам предоставит общее представление и расскажет об основах их использования.

Строки и столбцы макета

Каждый макет имеет аналогичную компоновку, со строками с метками 1-N и столбцами с буквами A-N. Количество строк и столбцов на макете зависит от конкретной платы. Изображение выше представляет собой типичную половину макета с 30 строками (1-30) и 10 столбцами (a-j).

Все клеммы в одном ряду подключены.Колонки не связаны. На схеме ниже все эти подключения показаны зелеными линиями.

Так, например, если вы подключите какие-либо предметы к клеммам a27 и d27, они будут соединены вместе.

На приведенной ниже анимации вы можете увидеть, как светодиод может получать питание от любого из терминалов в том же ряду.

Отрицательные и положительные рельсы

Вдоль каждой стороны типовой макетной платы расположены два набора отрицательных и положительных шин. Они существуют, потому что очень часто компоненты подключаются к источнику питания, заземлению или к обоим.Все клеммы на этих рельсах соединены друг с другом.

На анимации ниже показано, как светодиод обычно подключается к рельсам. Как и выше, вы можете видеть, что любой вывод на направляющей может быть использован для завершения этой простой светодиодной схемы.

Центральная линия

У большинства макетов также есть центральная линия, разделяющая два набора столбцов. Это сделано для того, чтобы такие устройства, как микроконтроллеры, могли быть подключены по обе стороны от центральной линии, чтобы открыть все контакты без соединения контактов друг с другом.

На изображении ниже показано, как микроконтроллер можно подключить к макетной плате, а затем использовать его выводы питания и заземления для включения светодиода.

Как видите, микроконтроллер вставлен так, чтобы его контакты находились по обе стороны от центральной линии.