Site Loader

Содержание

«Сотовая» макетная плата / Habr

В очередной раз задумавшись о прототипировании электроники, автор также задался вопросом: какая топология макетной платы окажется оптимальной (в смысле, наиболее гибкой) для работы с небольшими SMD-компонентами, в частности, в корпусах, подобных SOT23-3.

Вариантов много, но в основном у них «растут ноги» из оригинальной топологии Veroboard — плата с двумерным массиом отверстий с шагом в 0,1 дюйма, с горизонтальными проводниками, которые можно разрезать где требуется. Есть также варианты с контактными площадками, никак между собой не соединёнными, с соединёнными попарно, и даже вообще без печатных проводников.


Плата Veroboard. Источник: Википедия

Права на название Veroboard много раз переходили от одной компании к другой, пока не вернулись к английской компании Vero Technologies, рядом с которой живёт автор. Как-нибудь он может даже туда заглянуть. Известны также названия perfboard, stripboard.

Далее, идут платы типа breadboard, не требующие пайки, что позволяет многократно переделывать схему и менять компоненты без их повреждения. Но такие платы, в отличие от предыдущих, непригодны для работы с SMD-компонентами, если к ним не припаять ножки. К таким платам относится, например, Adafruit Perma-Proto.


Плата Adafruit Perma-Proto. Источник: сайт Adafruit

Следующий вариант — поместить на одну универсальную плату как можно больше разных видов контактных площадок, чтобы подошли к максимально возможному количеству видов компонентов. Как, например, сделано в Universal Prototyping Board от Mike’s Electric Stuff.


Universal Prototyping Board от White Wing Design. Источник: whitewing.co.uk

Такое, конечно, при очень большом желании можно сделать и «на коленке» ЛУТом, но проще купить. Но сейчас — совсем не об этом. Автор размышляет о наиболее удобной плате для каскада на трёхвыводном компоненте в корпусе SOT23-3. Какая топология для него наиболее оптимальна? А если это МОП-транзистор? А если линейный стабилизатор? А почему на схемах обычно так много прямых линий? Что ещё может быть вместо них?

Если задаться целью заполнить двумерное пространство одинаковыми геометрическими фигурами без промежутков (на самом деле, небольшие промежутки всё же понадобятся для изоляции площадок друг от друга), на роль этих фигур подойдут, в частности, треугольники, прямоугольники и шестиугольники, данная задача называется замощением. Если площадки треугольные, к каждой из них можно припаять выводы до трёх компонентов:

Если прямоугольные — до четырёх:

Ну а если шестиугольные — соответственно, до шести:

Комбинируя эти фигуры, можно получить «макетку», интересную с точки зрения скорее искусства, чем практики:

«Сотовую» плату интересно сделать так, чтобы схему можно было собрать независимо от порядка выводов у трёхвыводного компонента. Площадки, обозначенные красным (1), зелёным (2) и синим (3) цветами, идут к расположенному внизу месту впайки компонента в корпусе SOT23-3, площадки, обозначенные буквами A, B, C с цифрами, а также с обозначениями Vcc и Gnd, соединяют плату с внешними цепями через маленькие дополнительные площадки, к которым можно припаять гребёнку. Поскольку все одноимённые площадки (A, B, C, Vcc, GND) соединены между собой, выводов у гребёнки всего пять. Площадки, обозначенные белым цветом, изначально предназначены для подачи питания, но их роль можно переназначать. Обратите также внимание, что у площадок, обозначенных серым цветом, по два буквенно-цифровых обозначения: одно сверху, другое снизу.

В качестве «мостиков» между любыми двумя соседними площадками можно применять двухвыводные SMD-компоненты в корпусах 0603. Это могут быть резисторы, керамические конденсаторы, диоды, даже небольшие катушки индуктивности и др. Также в таких корпусах бывают и перемычки, но их проще сделать из кусочков жёсткого лужёного провода.

Вариантов схем, которые можно собрать на такой плате, очень много. Например, эмиттерный повторитель:

Превращается в:

Каскад с вольтодобавкой:

Он же на плате:

Параметрический стабилизатор:

На плате, контакты гребёнки использованы нестандартно: A — вход, Vcc — выход:

Фазосдвигающий генератор:

На плате, снова нестандартное использование площадок: A — питание, Vcc — выход:

Автор спроектировал следующий рисунок платы:

И представил себе, как он будет выглядеть, если набить его компонентами под завязку:

Необходимые файлы в формате KiCAD лежат здесь под GPL v3.

И вот платы приехали из Китая по $2 за 10 штук:

От переводчика: лучше было бы «соты» сделать значительно меньшего размера, заполнить ими всё пространство платы, никак их между собой не соединять, шелкографией ничего не закрывать, на гребёнки и спец. место для SOT23-3 ничего не выводить и вообще их не предусматривать. SOT23-3 можно припаять прямо к трём любым площадкам как-то так:

Понятно, что в этом случае придётся помещать на плату не только компоненты, но и перемычки произвольной формы, как на обычных макетных платах. Преимущество, состоящее в возможности припайки к одной площадке до шести SMD-компонентов, при этом сохраняется.

«Партизанская» макетная плата или привет из прошлого

Прогресс, как известно, не стоит на месте. Особенно в электронике.
В наши времена, когда на квадратном сантиметре платы легко можно разместить полкомпьютера, а специальные проги позволяют виртуально «обкатать» разработанное устройство ни разу не взяв в руки паяльник и тестер, данная статья может показаться безнадёжно устаревшей.
Но как знать — может и пригодится кому из начинающих.

Ну, а опытные пусть воспринимают этот текст как ещё одну байку о том, как живут уцелевшие радиогубители в глухих глухоманях (Дальний Восток, очень дальний), куда цивилизация, думаю дотянется ещё ох как не скоро.

Содержание / Contents

Надеюсь, что многие из уважаемых датагорцев, помнят свои первые шаги в электронику. Помнят как выглядели их первые приёмники, усилители или там генераторы, до того, как были полностью проверены, настроены, собраны на печатных платах и помещены в корпуса.

В наших краях в 80-е дело обстояло так (в других, думаю, также): схемы попроще представляли из себя «паутину» из проводов и деталей, на которую иногда и дышать страшно.

Для схем посложнее брался отрезок доски. Из жести вырезались контактные площадки и рядами прибивались к той самой доске на гвоздики.
Возможно, где-то в сарае у моих родителей до сих пор хранится такое изделие. Именно на таких макетных платах радиолюбители в наших, да и не только в наших краях, собирали и настраивали свои первые конструкции. Измеряли и подгоняли режимы транзисторов, добивались требуемых параметров или хотя бы просто работы, до того, как изделие попадало (или не попадало) на нормальную плату, затем в корпус и радовало своего создателя.

Действительно — быстро, дёшево и сердито. Про недостатки такого «испытательного стенда» говорить не буду. Все, кто его когда-либо использовал и так знают. Иногда в журналах вроде «Радио» или «МК» встречались советы по изготовлению макетных плат из фольгированного гетинакса или текстолита. Пример из «МК»:

Щаззз! Его и на простые печатные платы не всегда наскрести удавалось. Большинство из них делалось упомянутым в моей позапрошлой статье «непечатным монтажом». Да и не видел смысла городить изделие, которое прослужит «полтора раза» в результате лишившись всех площадок.

Примерно в те времена и была придумана конструкция о которой будет рассказано ниже. Хотя «придумана» — это слишком громко сказано. Скорее сделана на основе похожих публикаций в тех же «Радио», «МК» и «ЮТ», с учётом местных условий.

Вот пример из приложения к «Юному технику» за 1985 г.

Если не ошибаюсь туда он перекочевал из журнала «Радио» 70-х, вместе со всеми недостатками, вроде свободного вращения контактных площадок в отверстиях и из-за этого огромных (даже по меркам 80-х) расстояний между ними. Эта конструкция и была взята за основу. Правда при изготовлении пришлось отказаться от «наворотов» и по возможности избавиться от недостатков «прототипа».

К сожалению в то время, когда такая макетная плата изготовлялась крайний раз (примерно год назад), под рукой не было фотоаппарата. Поэтому придётся ограничиться криво сделанными мной рисунками и пояснениями.

1. Берётся подходящий по размерам кусок гетинакса или текстолита.

Естественно, нефольгированного. В противом случае можно было бы сделать намного быстрее. И получилось бы красивее, но в долговечности такого изделия сильно сомневаюсь. Фольга имеет дурную привычку отслаиваться от основы при нагревании.
Размеры определяются «требованиями заказчика» и имеющимися в наличии кусками материала. Когда-то у меня был «монстр» примерно 20×40 см. Жаль потерял. Это сейчас маленькие делал. На большие масштабы пока не замахиваюсь. Спаять блок на паре-тройке транзисторов можно. Или даже что-нибудь звуковое на микросхеме, благо у них сейчас выводов не так много, да и обвески тоже.

2. Шилом, ножом, или ещё каким подходящим инструментом на поверхности материала «процарапывается» разметка под будущие контактные площадки. Указанные на рисунке размеры срисовал со своего изделия. Если кому нужно — могут сделать другие.

3. По разметке, на месте будущих контактных площадок сверлятся отверстия диаметром 2 — 3 мм (для площадок шириной 5 мм, как в моём случае).

4. А потом отверстиям на плате придаётся вот такая форма.

Для этой цели мне пришлось изготовить инструмент из обломка ножовочного полотна по металлу. Обломок был обточен на наждаке примерно так.


Вместо такого самопального «лобзика» вполне можно воспользоваться треугольным надфилем. Форма отверстий будет малость не такая, но свою задачу (препятствовать вращению лепестков) они выполнят так же. Только не было надфилей под рукой в то время. Да и сверло нашлось только на 1,5 мм. Поэтому получились абсолютно ровные сквозные пазы.

6 А потом из подходящей жести вырезаются полосы шириной 5 мм. В моём случае это была знаменитая жесть от банок из под сгущёнки.

7. Полосы режутся на куски длиной примерно 24 мм (для площадок 8×5 мм.). Заготовки сгибаются примерно так:

Полученные изделия вставляются в вышеописанные отверстия:

И фиксируются.

В результате получается что-то вот такое.

Теперь можно спокойно паять свою конструкцию (если она не превышает размеры платы или не собирается на сверхминиатюрных компонентах). Замерять и гонять режимы, вносить в схему изменения. А когда заработает как надо — разрабатывать печатку, корпус и т. д.

Из-за торчащих с обратной стороны платы жестянок работать нужно, естесственно на диэлектрической поверхности. Ну и не допускать попадания под плату металла. В этом смысле доска с жестянками выгодно отличается, если гвозди не слишком длинные: smile:

Для большей гарантии можно прикрепить к плате снизу кусок текстолита (гетинакса) такого же размера. Или ножки приспособить как на картинке из «ЮТ», если плата достаточно большая.

Согласен, что всё можно сделать слегка проще. Например «конструкцию» контактных площадок. (Сам когда-то делал вариант где жестяная заготовка просто сгибалась пополам.)
Да и саму плату можно делать хоть из картона, если что-то новое делается не так уж часто и нет риска перегреть его во время работы. В нём и пазы под площадки режутся куда легче. (Когда-то и его использовал, правда для несколько других целей.)

А можно и вообще не делать. Но, возможно пригодится кому-нибудь. Мало ли.

И в завершении — фото платы «в деле». То есть во время проверки блока для очередного изделия.

Дело было вдали от цивилизации, нормальных приборов инструментов и радиодеталей. Так что сильно не удивляйтесь «музейным экспонатам» из которых всё собрано. Делалось всё только для подбора катушки, так что тип остальных элементов роли не играл. К тому же, поблизости у знакомых водился осциллограф, позволяющий контролировать сигнал на радиочастотах, который для меня до сих пор остаётся в планах и мечтах.
Стоящий на заднем плане приёмник в данном случае выполняет роль частотомера.

На данный момент сделано две такие платы. Надеюсь, что пригодятся для подготовки следующих статей.

В далёкие школьные и студенческие времена, «идея» заложенная в описанную в статье макетную плату сильно пригодилась в условиях недостатка фольгированных материалов.
Изрядно подустав крутить проволочки, стал собирать не очень сложные схемы, припаивая детали на устаноленных в нужных местах платы жестяных площадках и дорожках, в общем делал нечто среднее между печатным и навесным монтажом. Конечно способ не без недостатков, но обслуживание изделия, замену неисправных деталей, и внесение изменений в схему делать быстрей и удобней чем на стандартной «печатке».
До сих пор сохранилось несколько артефактов изготовленных этим экзотическим способом:

Микрофонный усилитель

Одна из первых собственноручно спаянных удачных схем. Долгое время удивлял знакомых чувствительностью, позволяющей записывать тиканье часов из соседней комнаты:)
До наших дней сохранился только чудом.


Одна из гитарных примочек

Как видите пара плат сделана из картона. Давно уже, лет двадцать назад. Видать торопился тогда. Подумываю заменить их на печатные да и схему изрядно перелопатить, только всё руки не доходят. Тем более в уличных концертах этому изделию уже вряд-ли предстоит участвовать.


Неведомая антинаучная фигня

Когда-то в докомпьютерные времена служила ритм-боксом и обеспечивала моё гитарное брыньканье ударным сопровождением бумканьем и дыцканьем :russian:
Несмотря на опять же картонные платы, криво сделанную, не вполне законченную схему и общую неактуальность, работает до сих пор.

Ну, для изготовления рабочих плат я этот способ уж точно никому рекомендовать не буду. Так, для смеха вспомнил. Хотя, думаю, вполне можно использовать для быстрой сборки и настройки чего-нибудь не очень сложного, когда нет времени или настроения делать макетку описанную в статье.

Одна такая плата, сделанная под одну из первых гитарных примочек, впоследствии разобранную, в разное время «носила на себе» предусилитель, генератор, и ещё несколько похожих по смыслу и топологии платы схем. Некоторые из этих блоков после доведения до ума работают на других платах, сделанных уже специально под них.

Камрад, смотри полезняхи!

Владимир (partizan0018)

РФ, Дальний Восток

Профессиональный «чайник».

 

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.

Инструкция по работе с беспаечной макетной платой (бредбордом)

Нам понадобится:

1 Описаниемакетной платы

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.

Макетная плата - бредборд (breadboard)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.

Макетная плата – бредборд (breadboard)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 платеМикросхема 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 пайкиУниверсальная 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 бредборде (макетной плате)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:

Макетные платы: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание:
  • Введение
  • Макетные платы для монтажа в гнезда
  • Сборка схемы на беспаечных макетных платах
  • Макетные платы с монтажом радиодеталей посредством пайки
  • Универсальные макетные платы для пайки
  • Узкопрофильные макетные платы для пайки
  • Комбинированные макетные платы для пайки
  • Макетные платы для монтажа накруткой
  • Самодельные макетные платы

Введение

При проектировании электронных устройств очень часто возникает потребность проверить работоспособность тех или иных узлов будущего проекта, а сборка прототипа позволит путём ряда экспериментов довести ваше изобретение до совершенства. Вполне очевидно, что на начальных этапах нет смысла с головой погружаться в процесс проектирования печатной платы для последующей сдачи её в производство. На этапе отладки, скорее всего, потребуются некоторые модификации и доработки, и если каждый раз переделывать печатную плату, то можно пробить немаленькую дыру в бюджете и быстро потерять интерес к своему изобретению.
Чтобы облегчить жизнь разработчика электроники, были придуманы так называемые макетные платы. В зависимости от потребностей они делятся на три основных категории: для монтажа радиодеталей в гнёзда (беспаечные), для монтажа радиокомпонентов посредством пайки и для монтажа накруткой. Каждая из этих категорий имеет несколько подвидов, о которых будет рассказано в этой статье. Макетные платы позволяют быстро собрать прототип электронного устройства и также быстро его модифицировать без прикладывания особых усилий.

Макетные платы для монтажа в гнёзда


Данный вид макетных плат представляет собой пластиковую доску с множеством отверстий, в которые вставляются ножки радиодеталей. Каждое отверстие ведёт к самозажимному металлическому контакту. В свою очередь, эти контакты соединены между собой таким образом, чтобы образовывать сигнальные и питающие шины. На рисунке №1 показаны несколько вариантов подобных плат.

Maketnye-platy-montazha-gnyozda.jpg

Рисунок №1 – варианты макетных плат для монтажа в гнёзда

На сегодняшний день радиомагазины предоставляют пользователю широкий ассортимент макетных плат разных размеров и цветовых гамм, что крайне положительно сказывается на их популярности. Вы всегда сможете подобрать для себя оптимальный вариант, обусловленный индивидуальными потребностями. Ведь где-то хватит и самой маленькой платки, а где-то необходим более серьёзный подход с множеством схемных узлов.
На рисунке №2 показана внутренняя структура «беспаечной» макетной платы. Иллюстрация даст более детальное представление о способе крепления радиокомпонентов в самозажимных контактах.

kontakty-bespaechnoj-maketnoj-platy.jpg

Рисунок №2 – контакты беспаечной макетной платы.

При проектировании электронного макета следует учитывать схематехнику построения самой «беспаечной» платы, так как контакты внутри неё соединены особым образом, и неправильное понимание процессов может вызвать в будущем ряд неприятных моментов. Все «беспаечные» макетные платы, вне зависимости от их размеров, выполнены по одному стандарту. Отличие только может быть в присутствии или отсутствии отдельных контактов шины питания. Обычно, на маленьких макетках, подобные шины не предусмотрены. На рисунке №3 можно наглядно увидеть схему соединения самозажимных контактов под пластиковым покрытием платы.

skhema-soedineniya-kontaktov.jpg

Рисунок №3 – схема соединения контактов

Как видно из вышеприведенного рисунка, у данной платы имеется две группы питающих и две группы сигнальных линий. Сигнальные линии первой группы обозначены буквами A, B, C, D, E. Сигнальные линии второй группы обозначены буквами F, G, H, I, J. Каждая группа имеет по 31 сигнальной шине. Цифробуквенное обозначение удобно для быстрого ориентирования на макетных платах среднего и выше размеров. Например, ножка радиодетали, которая будет вставлена в отверстие по адресу 1А, будет доступна по адресам 1B, 1C, 1D и 1Е. А ножка, вставленная по адресу 1J, будет соединена с отверстиями 1I, 1H, 1G и 1F.
Красными и синими линиями показаны шины питания. Например, к первой группе можно подключить питание 5В, а ко второй 3,3В. Обе питающие группы, как и сигнальные, между собой никак не связаны.

Сборка схемы на беспаечных макетных платах


Чтобы собрать мало-мальски рабочий макет, одних радиодеталей будет недостаточно. В большинстве случаев для соединения необходимых отверстий макетной платы используют различного рода перемычки. Некоторые радиолюбители для этих целей берут обычные куски проводов, а некоторые специально изготовленные перемычки для беспаечных макетных плат, которые выпускаются в большом ассортименте. Перемычки могут быть жёсткими или гибкими в зависимости от конкретной ситуации. На рисунке №4 показано несколько примеров.

vidy-peremychek-bespaechnyh-maketnyh-plat.jpg

Рисунок №4 – виды перемычек для беспаечных макетных плат

При сборке макета схемы следует учитывать, что гибкие провода в некоторых случаях могут работать как антенны и создавать помехи. Это может стать причиной непонятных явлений, например таких, как внезапные артефакты на жидкокристаллическом дисплее или фантомный сброс микроконтроллера во время переключения реле. В общем, вариантов множество. Также, неясность в работу схемы может внести плохой контакт между радиодеталью и зажимным контактом макетной платы. Понимание этих моментов поможет избежать лишней траты времени на поиск непонятно чего непонятно где.
Чтобы окончательно закрепить понимание принципов работы с беспаечной макетной платой, на рисунке №5 приведена небольшая электрическая схема с последующей сборкой её на макете.

maket-skhemy-mostovogo-upravleniya-dvigatelem.jpg

maket-skhemy-mostovogo-dvigatelem.jpg

Рисунок №5 – макет схемы мостового управления двигателем


Макетные платы с монтажом радиодеталей посредством пайки

Универсальные макетные платы для пайки

Данный вид макетных плат зачастую представляет собой обычный кусок стеклотекстолита с насверленными отверстиями. Вокруг каждого такого отверстия расположена лужённая контактная площадка, к которой предполагается припаивать радиодетали или перемычки. Так как монтаж производится посредством пайки, то такие платы, по сути, являются одноразовыми. На них удобно собирать демонстрационные модели каких-либо проектов перед запуском основного производства. Примеры вышеуказанных плат приведены на рисунке №6.

Maketnye-platy-montazhom-posredstvom-pajki.jpg

Рисунок №6 – Макетные платы с монтажом посредством пайки

Как видно из вышеприведенного рисунка, все контактные площадки разделены между собой. Радиолюбитель сам решает, что и с чем будет соединено. Некоторые умельцы вообще предпочитают не заморачиваться изготовлением печатных плат, и пользуются только подобными макетками. При определённом навыке и аккуратности можно и здесь добиться неплохих результатов. В качестве примера, на рисунке №7 приведены два варианта организации токоведущих дорожек для макеток под пайку. Первый вариант быстрый, но выглядит так себе – на любителя. Второй вариант требует больше времени, но и результат налицо.

Varianty-ispolneniya-tokovedushchih-dorozhek.jpg

tokovedushchih-dorozhek.jpg

Рисунок №7 – Варианты исполнения токоведущих дорожек

Удобнее всего формировать токоведущие дорожки лужённым медным проводом, а в местах пересечения использовать изолированные перемычки.

Узкопрофильные макетные платы для пайки

Бывают случаи, когда в каком-либо узле схемы используется радиодеталь нестандартных размеров или с малым шагом между выводами. Это затрудняет быстрый доступ к её контактам и сводит на нет весь процесс быстрой макетной отладки. А если таких узлов требуется множество, то ситуация ещё больше усугубляется. Такими деталями могут быть процессоры, радио-модули, специализированные микросхемы и т.п. Очень непросто будет перекинуть проводки с одного вывода на другой при каких-либо изменениях в схеме. Чтобы облегчить работу с вышеуказанными компонентами, некоторые фирмы разрабатывают специализированные макетные платы под конкретный корпус радиодетали. На рисунке №8 приведён один из примеров для микросхемы в корпусе TQFP32.

specializirovannaya-maketnaya-plata-pod-korpus-TQFP32.jpg

Рисунок №8 – специализированная макетная плата под корпус TQFP32

Думаю, очевидно, что работать с такой платой будет намного приятнее, чем подпаиваться напрямую к микросхеме.

Комбинированные макетные платы для пайки

Такой подвид макетных плат удобно использовать, когда одна часть схемы всё-время идентичная (например, узел блока питания и т.п.), а другая – произвольная. Или возможен вариант для работы с микросхемами в разных корпусах. На просторах Интернета можно найти платы практически на все случаи жизни. Рисунок №9 наглядно отображает вышенаписанное.

primer-kombinirovannoj-maketnoj-platy-dlya-pajki.jpg

Рисунок №9 – пример комбинированной макетной платы для пайки


Макетные платы для монтажа накруткой

Монтаж накруткой – это отдельный вид макетирования. Сами платы вместо отверстий имеют многочисленные штыревые контакты, на которые наматываются концы соединительных проводов. Главным правилам правильного монтажа таким способом является 7 оборотов оголённого участка провода вокруг штырька и полтора оборота изоляции. Наглядно этот процесс показан на рисунке №10.

primer-montazha-nakrutkoj.jpg

Рисунок №10 – пример монтажа накруткой

Несмотря на кажущуюся примитивность данного способа, он может не уступать в надёжности паечному монтажу. Зачастую подобную работу выполняет автоматизированная система по указанным данным, а человек в дальнейшем корректирует соединения вручную. На рисунке №11 показан пример макетной платы с выполненным монтажом путём накрутки.

maketnaya-plata-montazh-nakrutkoj.jpg

Рисунок №11 – макетная плата и монтаж накруткой


Самодельные макетные платы

Самодельные макетные платы сейчас явление довольно редкое. Эта тема широко была распространена ранее, когда подобную плату невозможно было купить в магазине, или они стоили заоблачных денег. Но и в наше время некоторые умельцы не изменяют дедовским традициям и штампуют свои макетки «на коленке». На рисунке №12 показано несколько примеров такого народного творчества.

samodel1.jpg samodel2.jpg

Рисунок №12 – примеры самодельных макетных плат

Подведя итог можно сказать, что в плане макетирования следует придерживаться золотой середины, так как порой проще и быстрее изготовить печатную плату, а порой требуется вносить множество изменений и в таком случае без макетной платы никуда. То же касается и способа макетирования. Перед разработкой проекта следует определиться с видом платы и методом соединений при отладке будущего устройства.

Как пользоваться макетной платой с пайкой? / Audiophile’s Software

Дата обновления: 15 Апреля 2017

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

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

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

Какие макетные платы бывают

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

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

Макетная плата с пайкой

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

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

Советы по работе c паяными платами

Несколько полезных рекомендаций, которые помогут вам правильно собрать плату:

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

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

Как пользоваться макетной платой | РоботоТехника Ардуино

Breadboard Arduino ► зачем нужна беспаечная макетная плата? Рассмотрим устройство макетной платы, как ей пользоваться и собирать схемы на Ардуино без пайки

Беспаечная макетная плата (breadboard) для Arduino используется при быстрой сборке схем без необходимости пайки радиоэлементов и проводов для соединения. Макетка просто незаменима при изучении микроконтроллеров и их возможностей, но начинающие радиолюбители не всегда знают для чего необходима беспаечная плата, как располагаются дорожки на макетной плате и, как ей пользоваться.

Зачем нужна макетная плата (breadboard)

Рассмотрим, как собирать на макетной плате электрические схемы для создания простых проектов на Arduino и изучения языка программирования. Но для начала следует рассмотреть, распиновку и устройство breadboard, а также назначение данного приспособления, так как многих людей интересует вопрос: зачем нужна макетная плата в Ардуино и, как правильно использовать макетную плату для Arduino Uno.

Соединение радиодеталей на макетной плате без пайкиСоединение радиодеталей на макетной плате без пайкиСоединение радиодеталей на макетной плате без пайки

С помощью беспаечной платы можно за несколько минут собрать схему, на которую бы у вас ушло много времени в случае необходимости пайки радиодеталей. Кроме того, при пайке можно повредить микросхемы или детали, что довольно сложно (но все таки возможно) сделать при использовании макетной платы для сборки схем. Что такое тип дорожек на макетной плате, разновидности и устройство плат читайте далее.

Конструкция и устройство макетной платы

Breadboard различаются по своему размеру, количеству дорожек и материалу корпуса (см. фото ниже). Для изготовления корпуса может использоваться полупрозрачный, цветной и белый пластик, который играет роль изолятора и основу всей конструкции. На задней стороне корпуса находится самоклеящаяся бумага и при необходимости плату можно прикрепить к какой-либо поверхности для большей надежности.

Разные типы макетных плат для сборки схемРазные типы макетных плат для сборки схемФото. Разные типы макетных плат для сборки схем

Стандартный шаг макетной платы (расстоянии отверстий друг от друга) составляет 2,54 мм и подходит для подключения подавляющего большинства микросхем, кнопок и других радиодеталей. Стандартный диаметр (размер) отверстия равен 0,8 мм. Если ножка детали с трудом входит в отверстие, то лучше припаять к ней подходящий провод, чтобы не испортить соединительные контакты (шины) на breadboard.

Конструкция и устройство беспаечной макетной платыКонструкция и устройство беспаечной макетной платыФото. Конструкция и устройство беспаечной макетной платы

На макетной плате есть два типа дорожек: контактные группы в которых соединили пять отверстий на одной линии, и шины питания, которые идут по всей длине макетной плате. Контактные группы предназначены для соединения деталей в схеме. Шины питания служат для увеличения портов питания на плате Arduino, то есть они соединяются коннекторами (проводами) с портами 5V и GND на микроконтроллере.

Как пользоваться макетной платой Arduino

Электрическая схема на беспаечной платеЭлектрическая схема на беспаечной платеЭлектрическая схема на беспаечной плате со светодиодом

Рассмотрим, как собирать на макетной плате схемы и подключать их к плате Arduino Uno. Сборка на breadboard начинается с чтения принципиальной схемы. Например, необходимо собрать схему для задания — Подключение светодиода к Arduino, как на картинке выше. Для этого следует с помощью коннекторов последовательно соединить 13 порт на микроконтроллере, резистор, светодиод и порт GND.

Для работы на макетке следует просто вставлять в отверстия ножки электронных компонентов, а для соединяя деталей используются провода-перемычки с тонкими штекерами. Которые можно встретить в магазинах под название «перемычки dupont» или перемычки для Ардуино. Обратите внимание, что сборка устройств на макетной плате работающих от 220 Вольт ЗАПРЕЩЕНО и опасно для жизни.

Макетная плата [База знаний]

Что такое макетная плата и как ей пользоваться?

Теория

КОМПОНЕНТЫ
ARDUINO
ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Очень часто, люди не знакомые с современными технологиями, при слове «электроника» представляют у себя в голове человека с паяльником. И это неспроста. Действительно, почти все, кто занимаются электроникой и работотехникой умеют пользоваться этим волшебным орудием. Но значит ли это, что для сборки электронного устройства необходим навык пайки? Ответ — нет!

Для чего нужна макетная плата?

Все люди в мире от мала до велика знают, что перед тем, как создать что-либо, необходимо сначала создать макет этого «чего-либо», будь это макет здания, стадиона или даже небольшого сельского туалета. В электротехнике это называют прототипом.

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

 


Одноразовые монтажные платы

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

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

Монтажная плата

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

Монтажная плата

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

 


Беспаечные макетные платы (breadboard)

Видов беспаечных макетных плат существует множество. Они различаются количеством выводов, количеством шин, конфигурацией. Но устроены все они по одному принципу. Макетная плата состоит из пластикового основания со множеством отверстий, расположенных обычно со стандартным шагом 2,54 мм. С таким же шагом обычно располагаются ножки у выводных микросхем. Отверстия нужны для того, чтобы вставлять в них выводы радиоэлементов или соединительные провода. Типичный вид макетной платы представлен на рисунке. Макетные платы

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

Рельсы макетной платы

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.

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

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

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

Макетная плата

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

Макетная плата с 400 контактами

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.

Контакты питания 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.

Центральная рельса макетной платы

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”.

Макетная плата

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

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

На некоторых больших макетках вертикальные рельсы, на которые подается питание, состоят из двух изолированных друг от друга частей (например, макетка на 830 контактов). Очень удобно, если в вашем проекте надо два разных источника питания: например, 3.3 В и 5 В. Но надо быть предельно осторожным и перед использованием breadboard’а подключить один источник питания и проверить напряжение на двух концах вертикальной рельсы с помощью мультиметра.


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.