Как пользоваться платой макетной: Как пользоваться макетной платой (breadboard)

Обратите внимание, что между положительной и отрицательной шинами нет физической разницы, и их использование не является обязательным. Этикетки просто упрощают организацию вашей схемы, подобно цветовой кодировке проводов.

Как соединяются отверстия?

Помните, что внутренняя часть макета состоит из пяти металлических зажимов. Это означает, что каждый набор из пяти отверстий, образующих полустрочку (столбцы A – E или столбцы F – J), электрически соединены. Например, это означает, что отверстие A1 электрически соединено с отверстиями B1, C1, D1 и E1. Это , а не , подключенный к отверстию A2, потому что это отверстие находится в другом ряду с отдельным набором металлических зажимов.Это также , а не , подключенный к отверстиям F1, G1, h2, I1 или J1, потому что они находятся на другой «половине» макета — зажимы не подключены через зазор в середине (чтобы узнать о зазоре посередине макета см. раздел Advanced). В отличие от всех основных рядов макета, которые соединены в наборы по пять отверстий, шины обычно проходят по всей длине макета (но есть некоторые исключения). На этом изображении показано, какие отверстия электрически соединены в типичной макетной плате половинного размера, выделенные желтыми линиями.

Автобусы на противоположных сторонах макета не соединены между собой . Обычно, чтобы питание и земля были доступны с обеих сторон макета, вы должны соединять шины с помощью перемычек, как это. Убедитесь, что вы подключили положительный полюс к положительному, а отрицательный — к отрицательному (см. Раздел о шинах, если вам нужно напомнить, какой цвет какой).

Все макеты имеют одинаковую маркировку?

Обратите внимание, что точные конфигурации могут отличаться от макета к макету.Например, на некоторых макетных платах этикетки печатаются в «альбомной» ориентации вместо «портретной». На некоторых макетных платах шины разорваны пополам по длине макета (полезно, если вам нужно подать в схему два разных уровня напряжения). Большинство «мини» макетов вообще не имеют шин или этикеток.

Могут быть небольшие различия в маркировке автобусов от макета к макету. На некоторых макетных платах есть только цветные линии и нет знаков плюса (+) или минуса (-).Некоторые макеты имеют положительные шины слева и отрицательные шины справа, а на других макетных платах это наоборот. Независимо от того, как они обозначены и их левое / правое положение, функции автобусов остаются прежними.

Использование макета

Что такое макетная схема?

Макетная плата — это компьютерный чертеж схемы на макетной плате. В отличие от принципиальной схемы или схемы (в которых используются символы для обозначения электронных компонентов; см. Раздел «Дополнительно», чтобы узнать больше), макетные схемы позволяют новичкам легко следовать инструкциям по созданию схемы, поскольку они разработаны так, чтобы выглядеть так: настоящая вещь.«Например, эта диаграмма (сделанная с помощью бесплатной программы под названием Fritzing) показывает базовую схему с батарейным блоком, светодиодом, резистором и кнопкой, которая очень похожа на физическую схему:

Иногда макетные схемы могут сопровождаться (или заменяться) письменными инструкциями, которые говорят вам, где разместить каждый компонент на макетной плате. Например, в инструкциях по этой цепи может быть сказано:

1. Подключите красный провод аккумуляторной батареи к шине питания.
2. Подключите черный провод аккумуляторной батареи к шине заземления.
3. Подключите резистор из отверстия B12 к шине заземления.
4. Вставьте четыре штифта кнопки в отверстия E10, F10, E12 и F12.
5. Вставьте длинный провод светодиода в шину питания, а короткий — в отверстие J10.

Эту информацию также можно отформатировать в виде таблицы:

Должна ли моя схема точно соответствовать макетной схеме?

Короткий ответ: «нет.«Однако, когда вы только начинаете использовать макетные платы, вероятно, лучше всего точно следовать макетным схемам.

Чтобы понять это, нужно понять, как электрически соединены отверстия макета. Существуют разные способы изменить физическую схему схемы на макетной плате без фактического изменения электрических соединений . Например, эти две схемы электрически идентичны; Несмотря на то, что выводы светодиода переместились, все еще существует полный путь (называемый замкнутой цепью ), по которому электричество проходит через светодиод (выделено желтыми стрелками). Таким образом, даже если в инструкциях указано «вставьте длинный вывод светодиода в отверстие F10», схема все равно будет работать, если вы вставите ее в отверстие F12 (но , а не , если вы вставите ее в отверстие F9 или F11, потому что разные строки Нет соединения).

Однако вы также можете полностью переставить компоненты на макетной плате. Пока схема соответствует электрически эквиваленту , она будет работать. Несмотря на то, что эта схема «выглядит иначе», чем две предыдущие, потому что компоненты были переставлены, электричество по-прежнему проходит по эквивалентному пути через светодиод и резистор.

Что такое перемычки и какой тип использовать?

Перемычки — это провода, которые используются для соединения на макетной плате. У них жесткие концы, которые легко вставить в отверстия в макете. При покупке перемычек доступно несколько различных вариантов.

Гибкие перемычки изготовлены из гибкой проволоки с жесткими стержнями, прикрепленными к обоим концам. Эти провода обычно поставляются в упаковках разного цвета. Это упрощает цветовое кодирование вашей схемы (см. Раздел о цветовом кодировании).Хотя эти провода просты в использовании для схем новичка, они могут сильно запутаться для более сложных схем; поскольку они такие длинные, вы получите запутанное гнездо из проводов, которое трудно отследить (иногда его называют «крысиным гнездом» или «спагетти»).

Комплекты перемычек — это наборы предварительно отрезанных отрезков провода, концы которых загнуты вниз под углом 90 градусов, чтобы их можно было вставить в макетную плату. Доступны наборы большего и меньшего размера.Эти комплекты очень удобны, потому что в них есть провода разной длины, предварительно отрезанные. Недостатком является то, что обычно бывает только одна длина каждого цвета. Это может затруднить цветовую кодировку вашей схемы (например, вам может понадобиться длинный черный провод, но в вашем комплекте могут быть только короткие черные провода). Ваша схема по-прежнему будет работать нормально, но цветовое кодирование может помочь вам оставаться более организованным (опять же, см. Раздел о цветовом кодировании для получения дополнительной информации). Обратите внимание на то, что эта схема выглядит гораздо менее беспорядочной, чем предыдущая, поскольку провода короче.

Наконец, вы также можете купить катушки с одножильным соединительным проводом и пару приспособлений для зачистки проводов и отрезать собственные перемычки. Это лучший долгосрочный вариант, если вы планируете заниматься множеством проектов в области электроники, потому что вы можете отрезать провода до нужной длины и выбрать нужный цвет. Кроме того, это намного более экономично в зависимости от длины провода. Купить набор из шести разных цветов — хорошее начало. Важно покупать одножильный провод (который изготовлен из цельного куска металла), а не многожильный провод (который состоит из нескольких более мелких прядей, например, каната). Многожильный провод намного более гибкий, поэтому его очень сложно вставить в отверстия макета. Вам также необходимо приобрести подходящий калибр для проволоки , который является способом измерения диаметра проволоки. 22 AWG (американский калибр проводов) — наиболее распространенный калибр, используемый для макетных плат. Чтобы узнать больше о калибре и зачистке проводов, см. Учебное пособие по зачистке проводов от Science Buddies. Обратите внимание, как в этой схеме красный и черный используются для всех подключений к шинам (см. Раздел о цветовом кодировании, чтобы узнать больше).

Должен ли я кодировать мою схему цветом?

Цветовое обозначение схемы зависит от того, какой тип перемычки вы покупаете (см. Вопрос о перемычках). Цветовое кодирование — это вопрос удобства, поскольку оно может помочь вам оставаться более организованным, но использование разноцветных проводов не повлияет на работу вашей схемы. Важно : Это утверждение применимо только к перемычкам . Некоторые компоненты схемы, такие как аккумуляторные блоки и определенные датчики, поставляются с уже подключенными к ним цветными проводами.Отслеживание этих цветов имеет значение для (например, не перепутайте красный и черный провода на батарейном блоке). Однако все перемычки сделаны из металла внутри с цветной пластиковой изоляцией снаружи. Цвет пластика не влияет на прохождение электричества по проводам.

В электронике обычно используется красный провод для положительных (+) соединений и черный провод для отрицательных (-) соединений. Какие другие цвета вы используете, в значительной степени зависит от выбора и зависит от конкретной схемы, которую вы строите.Например, есть несколько разных способов подключить эту схему к красным, зеленым, синим и желтым светодиодам, но все они будут работать одинаково:

• Если вы приобрели комплект предварительно обрезанных перемычек, используйте провода подходящей длины любого доступного цвета (изображение слева).
• Используйте красный и черный провода для положительной и отрицательной сторон каждого светодиода соответственно (центральное изображение).
• Используйте только красный и черный провода для подключения к шине, а красный, зеленый, синий и желтый провода используйте для соответствующих светодиодов (изображение справа).

Помните важную часть: цвет проводов не влияет на работу схемы! Все три схемы на этом изображении будут работать точно так же (светодиоды загорятся при включении аккумуляторной батареи), даже если у них провода разного цвета. Если на макетной схеме показан синий провод, а вместо него вы используете оранжевый, с вашей схемой все будет в порядке.

Как мне построить схему?

Для построения цепи:

• Следуйте макетной схеме цепи, подключая по одному компоненту за раз.
• Всегда подключайте батареи или источник питания к вашей цепи последняя . Это даст вам возможность дважды проверить все ваши подключения, прежде чем вы включите свою схему в первый раз.
• Обращайте внимание на типичные ошибки, которые делают многие новички при использовании макета.

Как мне проверить мою схему?

Способ тестирования схемы будет зависеть от конкретной схемы, которую вы создаете. В общем, вы должны следовать этой процедуре:

• Дважды проверьте свою схему и макетную схему, чтобы убедиться, что все компоненты находятся в нужном месте.
• Проверьте, что ваша схема должна делать в соответствии с указаниями проекта. Должен ли он мигать огнями, издавать шум, как-то реагировать на датчик (например, датчик движения или света) или заставлять робота двигаться? Многие проекты Science Buddies будут содержать письменное описание и / или видео того, как ваша схема должна работать.
• Включите питание вашей схемы (например, сдвинув переключатель батарейного блока из положения OFF в положение ON). Если вы видите или чувствуете запах дыма, немедленно выключите или отсоедините источник питания .Это означает, что у вас короткое замыкание.
• Следуйте указаниям проекта, чтобы использовать схему (например, направить фонарик на робота, отслеживающего свет, или помахать рукой перед датчиком движения).
• Если ваша схема не работает, вам необходимо устранить неполадки (или отладить , что означает поиск проблем или «ошибок» в вашей схеме). См. Раздел о распространенных ошибках, чтобы узнать, что следует проверить.

Типичные ошибки

Неправильное отображение номеров строк

Можете ли вы заметить разницу между этими двумя схемами?

На первый взгляд они могут выглядеть точно так же.Однако, когда мы включаем аккумуляторы, загорается только светодиод слева. Что не так?

Давайте посмотрим на макетную схему цепи, чтобы увидеть, сможем ли мы определить проблему. Схема должна соответствовать этой схеме:

Теперь давайте внимательнее рассмотрим две схемы. Тщательно сравните две картинки с макетной схемой. Вы можете заметить, что не так? Если вы по-прежнему не можете сказать, щелкните изображение, чтобы выявить проблему.

Вы уже заметили проблему? В схеме слева красная перемычка идет от положительной шины к отверстию J10, что соответствует макетной схеме. На схеме справа он идет от плюсовой шины к отверстию J9 . Помните из раздела о том, как соединяются отверстия, что отверстия в разных рядах электрически не связаны друг с другом. Таким образом, с помощью перемычки в строке 9 и светодиода в строке 10 нет возможности для подачи электричества на светодиод.

Иногда бывает трудно обнаружить такую ​​крошечную ошибку! Тем не менее, достаточно всего одного неправильно установленного провода или вывода компонента, чтобы полностью остановить работу цепи. Вот почему вы всегда должны тщательно проверять и перепроверять проводку, прежде чем проверять цепь. Если ваша схема не работает, внимательно проверьте все свои подключения и обязательно подсчитайте номера строк.

Перемешивание питания и заземления

Подобно неправильному вводу номеров строк, перепутывание шин питания и заземления — еще одна распространенная ошибка.Можете ли вы заметить разницу между этими двумя схемами? Горит только светодиод слева.

Рассмотрим схемы подробнее. Вы можете заметить, что не так? Щелкните изображение, чтобы выявить проблему.

Вы уже заметили проблему? На фото слева красная перемычка идет к плюсовой (+) шине. На фото справа он идет на отрицательную (-) шину. Согласно макетной схеме из предыдущего раздела, он должен подключаться к положительной (+) шине.Помните, что «положительный» и «отрицательный» также могут обозначаться как «мощность» и «земля». См. Раздел об автобусах, если вам нужно напоминание.

Как насчет разницы между этими двумя схемами? Опять же, горит только светодиод слева.

Присмотритесь, можете ли вы определить проблему (щелкните изображение, чтобы раскрыть ее).

На этот раз провода аккумуляторной батареи перевернуты. Красный провод подключается к отрицательной (-) шине, а черный провод подключается к положительной (+) шине.Помните, что, в отличие от перемычек, цвета проводов аккумуляторной батареи имеют значение для . Красный используется для положительного, а черный — для отрицательного.

Наконец, помните, что на некоторых макетных платах положительная шина находится слева, а отрицательная — справа. На других макетах все наоборот. Будьте осторожны при переключении между макетными платами, поскольку левое-правое положение шин может измениться.

Не проталкивать провода до конца

Электронные компоненты и перемычки могут иметь выводы разной длины.Иногда студенты вставляют провода частично только в отверстие в макете, вместо того, чтобы плотно прижимать их полностью (до тех пор, пока они не смогут пройти дальше). Это может привести к ослаблению соединений, что приведет к странному поведению цепи, например, к миганию светодиода. Взгляните на эти два изображения рядом. На изображении слева показаны выводы, которые не полностью вставлены в макетную плату. На рисунке справа показаны выводы, которые правильно вставлены в макетную плату до упора.

Обратите внимание, что некоторые компоненты, например светодиоды, имеют очень длинные выводы, которые не полностью входят в макетную плату. У других компонентов, таких как предварительно отрезанные перемычки, обычно есть провода, обрезанные до нужной длины, поэтому они подходят вплотную к макету.

Установка компонентов задним ходом

Для некоторых электронных компонентов имеет значение направление . Некоторые компоненты имеют полярность , что означает, что у них есть положительная сторона и отрицательная сторона, которые должны быть подключены правильно.Другие компоненты имеют несколько контактов, которые выполняют разные функции. Включение этих компонентов в вашу схему обратной стороной или неправильной стороной может помешать правильной работе вашей схемы. Если ваша схема не работает и в ней задействованы какие-либо из этих компонентов, убедитесь, что они вставлены правильно.

Батареи имеют положительную и отрицательную клеммы. Есть много разных типов батарей, но положительный полюс почти всегда отмечен знаком «+».Обычно на держателях батарейки напечатаны символы «+» и «-»; Убедитесь, что символы «+» на батареях совпадают с символами «+» на держателе батареи.

Светодиоды имеют положительную сторону (называемую анодом ) и отрицательную сторону (называемую катодом ). Металлический вывод анода длиннее, чем вывод катода. Катодная сторона также обычно имеет плоский край на пластиковой части светодиода.

Диоды похожи на односторонние клапаны, которые пропускают электричество только в одном направлении.Обычно они представляют собой небольшие цилиндры с полосой или полосой на одном конце (это направление, в котором может течь электричество).

Конденсаторы — это компоненты, которые могут накапливать электрический заряд. Обычные «керамические дисковые» конденсаторы (маленькие оранжевые / желтовато-коричневые кружки) не поляризованы, но некоторые другие типы конденсаторов поляризованы и обычно имеют стрелки или минус, указывающие на отрицательный вывод.

Транзисторы похожи на переключатели с электронным управлением, которые можно использовать для включения и выключения таких вещей, как двигатели и освещение.Транзисторы обычно имеют три контакта. Установка транзистора в макет обратной стороной приведет к изменению порядка контактов и предотвратит его работу. Транзисторы выпускаются в нескольких разных «корпусах», обычно в черном пластиковом корпусе с небольшой надписью на одной стороне.

Интегральные схемы или ИС для краткости (иногда также называемые «микросхемами») представляют собой черные прямоугольные элементы с двумя рядами контактов. Обычно они имеют выемку или отверстие на одном конце, которые говорят вам, какой из них «вверх», поэтому вы не кладете микросхему в макет вверх ногами.См. Расширенный раздел об интегральных схемах, чтобы узнать больше.

Указания на веб-сайте Science Buddies почти всегда указывают, в какую сторону должен быть обращен компонент; например, «убедитесь, что серая полоса на диоде обращена к положительной шине» или «убедитесь, что надпись на транзисторе обращена влево». Однако некоторые проекты продвинутой электроники могут предполагать, что вы знаете, как правильно подключать определенные компоненты.

Для некоторых электронных компонентов направление не имеет значения.Например, перемычки и резисторы работают одинаково в обоих направлениях. Посмотрите внимательно на эти два изображения. Несмотря на то, что на картинке справа перемычка и резистор были перевернуты (на одном конце перемычки есть черная метка, поэтому вы можете определить, какой конец какой, а резистор имеет цветные полосы), светодиод все равно горит. . В электрическом плане в схеме ничего не изменилось.

Короткие замыкания

Короткие замыкания возникают, когда на макетной плате выполняются «случайные» соединения между двумя компонентами, которые не должны быть соединены.Это может произойти из-за того, что компоненты вставлены не в те ряды или шины, или из-за того, что открытые металлические части могут столкнуться друг с другом. Например, резисторы и светодиоды имеют длинные металлические выводы; если вы не будете осторожны, эти провода могут столкнуться друг с другом и вызвать короткое замыкание. Если в вашей схеме есть компоненты с длинными оголенными выводами, всегда следите за тем, чтобы выводы не касались друг друга.

В зависимости от схемы, иногда короткие замыкания безвредны.Они могут просто помешать правильной работе схемы, пока не будут обнаружены и отремонтированы. Однако иногда короткое замыкание может «сжечь» компоненты и вызвать необратимые повреждения. Особенно важно избегать коротких замыканий между шинами питания и заземления, потому что они могут стать достаточно горячими, чтобы обжечь вас и даже расплавить пластик на макетной плате! На этом рисунке красный и черный провода от аккумуляторной батареи 4xAA были вставлены в шину заземления, а не один в шину заземления, а другой — в шину питания.Это вызывает плавление изоляции макета и проводов.

Если вы когда-нибудь увидите или почувствуете запах дыма при построении цепи, возможно, у вас короткое замыкание. Вам следует немедленно отключить аккумуляторную батарею.

Продвинутый

Интегральные схемы (ИС)

Интегральные схемы , или для краткости ИС (иногда их называют просто «микросхемы»), представляют собой специализированные схемы, которые служат для самых разных целей, таких как управление двигателями роботов или обеспечение реакции светодиодов на музыку.Многие микросхемы поставляются в так называемом двойном линейном корпусе , или DIP, что означает, что они имеют два параллельных ряда контактов. Зазор в середине макета (между столбцами E и F) — это именно та ширина, которая подходит для ИС, охватывая зазор, с одним набором контактов в столбце E и одним набором контактов в столбце F. Проекты, которые Использование микросхем всегда будет указывать на подключение их к макетной плате таким образом.

Схема

Схемы соединений или схемы — это способ представления схемы с использованием символов для каждого компонента.Принципиальные схемы, в отличие от макетов, используются профессиональными инженерами при проектировании схем, и они намного удобнее для более сложных схем. Вы можете познакомиться с основными принципиальными схемами на уроках физики в средней школе. Например, на этой принципиальной схеме показана базовая схема с батареей, переключателем, светодиодом и резистором.

Однако, в отличие от макетных схем, принципиальные схемы показывают только электрические соединения между компонентами.Они не обязательно соответствуют физическому расположению компонентов на макетной плате. Например, хотя эта принципиальная схема выглядит иначе, она идентична предыдущей.

Если вам сложно это понять, попробуйте использовать свою фигуру, чтобы обвести «провод» (черная линия) через цепь, начиная с верхней части батареи. Обратите внимание, как ваш палец по-прежнему проходит через все компоненты в том же порядке, даже если они были физически переставлены.

Чтобы научиться читать и интерпретировать принципиальные схемы, требуется определенная практика. Большинство проектов в области электроники для начинающих — особенно те, что представлены на веб-сайте Science Buddies — содержат макетные схемы, по которым вы можете построить схему.

Детали для сквозного монтажа и поверхностного монтажа

Макетные платы предназначены для работы с электронными компонентами сквозных отверстий . Эти компоненты имеют длинные металлические выводы, которые предназначены для вставки через отверстия в печатной плате (PCB), покрытые тонким медным покрытием, которое позволяет припаивать выводы компонентов к плате.

Макетные платы не работают с компонентами для поверхностного монтажа . Эти компоненты имеют короткие плоские штыри по бокам, которые предназначены для пайки к поверхности печатной платы, а не через сквозные отверстия.

Многие электронные компоненты доступны как для монтажа в сквозное отверстие, так и для поверхностного монтажа. Например, LM3914 — это интегральная схема, которая предназначена для управления 10 светодиодами в виде «гистограммы».Если вы выполните поиск Jameco Electronics по запросу «LM3914», появятся несколько разных результатов. Глядя на миниатюры, вы можете сказать, что эта часть — сквозное отверстие, а эта часть — поверхностный монтаж. Хотя в большинстве проектов Science Buddies есть ссылки на то, какие именно детали вам нужно купить для проекта, будьте осторожны, если вы покупаете детали для своего собственного проекта. Если вы используете макетную плату, покупайте детали для сквозных отверстий, а не для поверхностного монтажа.

Ознакомьтесь с нашими научными видео

Как использовать макетную плату

Добавлено в избранное

Любимый

62

Введение

Макетные платы — одна из самых фундаментальных составляющих при изучении построения схем.В этом руководстве вы узнаете немного о том, что такое макетные платы, почему они называются макетными платами и как их использовать. Когда вы закончите, вы должны иметь общее представление о том, как работают макеты, и уметь построить базовую схему на макетной плате.

Ищете Breaboard, который подходит именно вам?

Мы вас прикрыли!

Макетная плата — гигант

Распродано

PRT-12614

** Описание **: Это один гигантский макет без пайки! Он имеет 7 силовых шин, 40 колонн и 63 ряда — всего 322…

20

Макетная плата — Классическая

Осталось всего 9!

PRT-00112

Ваше первое знакомство с электротехникой — макетная плата.Кто знал, что это принесет столько разочарований?

Это ваш…

15

Рекомендуемая литература

Вот несколько руководств и концепций, которые вы, возможно, захотите изучить, прежде чем изучать макеты:

Основные сведения о разъемах

Разъемы — главный источник путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой.Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может сделать выбор одного или найти тот, который вам нужен, непростым. Эта статья поможет вам окунуться в мир разъемов.

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Как читать схему

Обзор обозначений схем компонентов, а также советы и рекомендации для лучшего чтения схем.Щелкните здесь и станьте схематически грамотным уже сегодня!

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

История

Если бы вы хотели построить схему до 1960-х годов, скорее всего, вы бы использовали метод, называемый намоткой. Обмотка проводов — это процесс, при котором провода оборачиваются вокруг проводящих штырей, прикрепленных к перфорированной плате (a.k.a. макетная плата). Как видите, этот процесс может очень быстро стать довольно сложным. Хотя этот метод все еще используется сегодня, есть кое-что, что значительно упрощает создание прототипов, — макеты!

Схема подключения проводов (изображение любезно предоставлено пользователем Wikipedia Wikinaut)

Что в имени?

Когда вы представляете себе макетную плату, вы можете представить себе большой кусок дерева и большую буханку свежеиспеченного хлеба. Вы тоже не зайдете слишком далеко.

Хлеб на макете

Так почему мы называем этот электронный «конструктор схем» макетом? Много лет назад, когда электроника была большой и громоздкой, люди хватали макет своей мамы, несколько гвоздей или канцелярских кнопок и начинали подключать провода к плате, чтобы получить платформу для построения своих схем.

Схема на «оригинальном» макете (изображение любезно предоставлено mischka и их потрясающим учебником по буквальному макету)

С тех пор электронные компоненты стали намного меньше, и мы придумали более совершенные способы соединения схем, порадовав мам во всем мире возвращением своих макетов. Однако мы застряли в запутанном названии. Технически это все еще макеты, но речь пойдет о современных «беспаечных» макетах.

Зачем нужны макеты?

Макетная плата для электроники (в отличие от типа, на котором делаются сэндвичи) на самом деле относится к беспаечной макетной плате .Это отличные устройства для создания временных схем и прототипов, и они не требуют пайки.

Прототипирование — это процесс тестирования идеи путем создания предварительной модели, из которой разрабатываются или копируются другие формы, и это одно из наиболее распространенных применений макетов. Если вы не уверены, как схема будет реагировать при заданном наборе параметров, лучше всего создать прототип и протестировать его.

Для тех, кто плохо знаком с электроникой и схемами, часто лучше всего начать с макетов.В этом настоящая красота макетов — они могут содержать как самые простые схемы, так и очень сложные схемы. Как вы увидите позже в этом руководстве, если ваша схема превосходит текущую макетную плату, могут быть подключены другие схемы для размещения схем любого размера и сложности.

Еще одно распространенное применение макетных плат — это тестирование новых деталей, таких как интегральные схемы (ИС). Когда вы пытаетесь понять, как работает деталь, и постоянно меняете проводку, вам не нужно каждый раз паять соединения.

Как уже упоминалось, вы не всегда хотите, чтобы построенная вами цепь была постоянной. При попытке воспроизвести проблему клиента группа технической поддержки SparkFun часто использует макеты для построения, тестирования и анализа схемы. Они могут соединить детали, которые есть у клиента, и после того, как они установят схему и выяснят проблему, они могут разобрать все и отложить в сторону, чтобы в следующий раз им нужно было устранить неполадки.

Схема на беспаечной макетной плате

Анатомия макета

Основные характеристики макетной платы

Лучший способ объяснить, как работает макетная плата, — это разобрать ее и посмотреть, что внутри.Используя меньшую макетную плату, легче увидеть, как они работают.

Клеммные колодки

Вот макет с удаленной липкой подложки. Внизу макета можно увидеть множество горизонтальных рядов металлических полос.

Мини-макет SparkFun сверху (слева) и тот же макет, перевернутый с удаленной липкой задней крышкой (справа).

На верхушках металлических рядов есть маленькие зажимы, которые прячутся под пластиковые отверстия.Каждая металлическая полоса и гнездо имеют стандартный шаг 0,1 дюйма (2,54 мм). Эти зажимы позволяют вставить провод или ножку компонента в открытые отверстия на макетной плате, которые затем удерживают его на месте.

Одна полоса проводящего металла удалена с макета выше.

После вставки этот компонент будет электрически подключен ко всему, что находится в этом ряду. Это связано с тем, что металлические ряды являются проводящими и позволяют току течь из любой точки этой полосы.

Обратите внимание, что на этой полосе всего пять зажимов. Это характерно практически для всех макетов. Таким образом, вы можете подключить не более пяти компонентов к одной конкретной секции макета. В ряду десять отверстий, так почему вы можете соединить только пять компонентов? Вы также заметите, что каждый горизонтальный ряд отделен оврагом или трещиной в середине макета. Этот овраг изолирует обе стороны данного ряда друг от друга, и они не связаны электрически.Мы обсудим цель этого чуть позже, а пока просто знайте, что каждая сторона данной строки отключена от другой, оставляя вам по пять мест для компонентов с каждой стороны.

Светодиод, вставленный в макетную плату. Обратите внимание на то, как каждая ножка светодиода расположена по обе стороны от оврага. Это предотвращает короткое замыкание подключения к светодиоду.

Рельсы питания

Теперь, когда мы увидели, как выполняются соединения на макетной плате, давайте посмотрим на более крупную и более типичную макетную плату.Помимо горизонтальных рядов, на макетных платах обычно есть так называемые шины питания, которые проходят вертикально по бокам.

Макетная плата среднего размера с удаленной липкой обратной стороной, на которой видны шины питания.

Эти силовые шины представляют собой металлические полосы, которые идентичны тем, которые проходят горизонтально, за исключением того, что они, как правило, * все соединены. При построении схемы вам, как правило, требуется питание во многих разных местах. Шины питания обеспечивают легкий доступ к источнику питания в любом месте вашей цепи.Обычно они обозначаются знаком «+» и «-» и имеют красную и синюю или черную полосу, обозначающую положительную и отрицательную стороны.

Важно помнить, что шины питания с обеих сторон не подключены, поэтому, если вам нужен один и тот же источник питания с обеих сторон, вам нужно будет соединить две стороны с помощью перемычек. Имейте в виду, что маркировка здесь только для справки. Нет правила, которое гласит, что вы должны подключать питание к шине «+» и заземлять к рельсе «-», хотя держать все в порядке — это хорошая практика.

Две перемычки, используемые для подключения шин питания с обеих сторон. Всегда добавляйте «+» к «+» и «-» к «-».

Поддержка DIP

Ранее мы упоминали овраг, который изолирует две стороны макета. Этот овраг служит очень важной цели. Многие интегральные схемы, часто называемые ИС или просто микросхемами, изготавливаются специально для размещения на макетных платах. Чтобы свести к минимуму пространство, которое они занимают на макетной плате, они поставляются в так называемом Dual In-Line Package, или DIP.

Эти DIP-чипы (кто-нибудь сальса?) Имеют ножки, которые выступают с обеих сторон и идеально подходят для этого оврага. Поскольку каждая ножка на ИС уникальна, мы не хотим, чтобы обе стороны были соединены друг с другом. Вот здесь и пригодится разделение посередине платы. Таким образом, мы можем подключать компоненты к каждой стороне ИС, не мешая функциональности ножки на противоположной стороне.

Две микросхемы DIP, LM358 (вверху), очень распространенный операционный усилитель и постоянно популярный микроконтроллер ATmega328 (внизу).

Строки и столбцы

Возможно, вы заметили, что на многих макетных платах в различных строках и столбцах нанесено число , и буквы, . Они не служат никакой цели, кроме как помочь вам при построении схемы. Цепи могут быстро усложняться, и все, что нужно, — это одна неправильно установленная ножка компонента, чтобы вся цепь вышла из строя или вообще не заработала. Если вы знаете номер строки соединения, которое вы пытаетесь установить, гораздо проще подключить провод к этому номеру, а не смотреть на него.

Они также полезны при использовании буклетов с инструкциями, таких как тот, который находится в SparkFun Inventor’s Kit. Во многих книгах и руководствах есть принципиальные схемы, которым вы можете следовать при построении схемы. Просто помните, что схема, которую вы строите, не обязательно должна находиться в том же месте на макете, что и схема в книге. Фактически, это даже не обязательно должно быть похоже. Пока все электрические соединения выполнены, вы можете строить свою схему любым способом!

Стойки для переплета

Некоторые макеты поставляются на платформе, к которой прикреплены стойки для привязки.Эти стойки позволяют подключать к макетной плате всевозможные источники питания. Мы рассмотрим это подробнее в следующем разделе.

Прочие функции

При создании схемы вы не ограничены одним макетом. Для некоторых схем потребуется гораздо больше места.Многие макетные платы имеют небольшие выступы и прорези по бокам, а некоторые даже имеют их сверху и снизу. Это позволяет соединить несколько макетов вместе, чтобы сформировать идеальную поверхность для прототипирования.

Четыре мини-макета SparkFun, соединенные вместе.

Некоторые макеты также имеют клейкую основу, которая позволяет приклеивать их к разным поверхностям. Они могут пригодиться, если вы хотите прикрепить макетную плату к внутренней части корпуса или другого проектного корпуса.

Примечание: Некоторые большие макеты часто изолируют одну половину шин питания макета от другой половины (подумайте о верхней и нижней половине, а не по бокам). Это удобно, если у вас есть два разных напряжения, с которыми вам нужно запитать вашу схему, например, 3,3 В и 5 В. Однако, если вы не знаете, изолированы ли шины питания или нет, это часто может привести к проблемам при построении вашей схемы. Всегда полезно использовать мультиметр для проверки отсутствия или наличия непрерывности в шинах питания вашей макетной платы.

Обеспечение питания макетной платы

Когда дело доходит до питания макетной платы, существует множество вариантов.

Заимствования из других источников энергии

Если вы работаете с платой для разработки, такой как Arduino, вы можете просто получить питание от женских разъемов Arduino. Arduino имеет несколько контактов питания и заземления, которые вы можете подключить к шинам питания или другим рядам на макете.

Подключение контакта заземления (GND) Arduino к ряду на мини-макетной плате.Теперь любая нога или провод, подключенные к этому ряду, также будут подключены к заземлению.

Arduino обычно получает питание от порта USB на компьютере или от внешнего источника питания, такого как аккумуляторная батарея или настенная бородавка.

Стойки для переплета

Как упоминалось в предыдущем разделе, на некоторых макетных платах есть клеммы, которые позволяют подключать внешние источники питания.

Первым шагом к использованию клеммных зажимов является их соединение с макетной платой с помощью перемычек.Хотя казалось бы, что стойки подключены к макетной плате, это не так. Если бы они были таковыми, вы были бы ограничены тем, где вы могли и не могли бы обеспечить власть. Как мы видели, макетные платы должны быть полностью настраиваемыми, поэтому было бы логично, что столбики привязки ничем не отличаются.

При этом нам нужно подключить провода к стойкам, чтобы подключить их к макетной плате. Для этого откручивайте стойку до тех пор, пока не будет видно проходящее через нее отверстие. Проденьте оголенный конец перемычки через отверстие и прикрутите штырь вниз, пока провод не будет надежно соединен.

Обычно вам нужно только подключить провод питания и заземления от штырей к макетной плате. Если вам нужен альтернативный источник питания, вы можете использовать третий столб.

Теперь ваши посты подключены к макету, но по-прежнему нет питания. Вы можете использовать множество различных методов для подключения питания к стойкам и, таким образом, к макетной плате.

Настольные блоки питания

Во многих лабораториях электроники есть настольные блоки питания, которые позволяют подавать в схему широкий диапазон напряжения и тока.Используя банановый соединитель, вы можете подавать питание от источника питания на клеммы.

Макетная плата, запитываемая через клеммы банановых кабелей.

В качестве альтернативы вы можете использовать зажимы типа «крокодил», крючки для микросхем или любые другие кабели с банановым соединением для подключения вашей макетной платы к ряду различных источников питания.

Другой метод использования зажимных штырей — это припаять цилиндрический разъем к некоторым проводам, а затем подключить их к зажимным штырям. Это более сложный метод, требующий некоторых промежуточных навыков пайки.

Цилиндрический разъем припаян к двум проводам, которые имеют те же отверстия на клеммах, что и провода, идущие к макетной плате. Если на вашей макетной плате нет клемм, вы можете просто подключить провода от цилиндрического разъема непосредственно к шинам питания.

Источники питания макетных плат

Еще один способ питания вашей макетной платы — использовать один из множества доступных источников питания макетных плат. SparkFun имеет ряд комплектов и плат, которые можно использовать для подключения питания непосредственно к макетной плате.Некоторые позволяют вставлять бородавку прямо в макетную плату. Другие позволяют получать питание напрямую от компьютера через USB-соединение. И почти все они имеют возможность регулировать напряжение, давая вам полный диапазон стандартных напряжений, необходимых при построении цепей.

Блок питания SparkFun USB для макетной платы, который получает питание от USB-порта вашего компьютера и имеет возможность выбора между 3,3 В и 5 В.

Создание вашей первой макетной схемы

Теперь, когда мы знакомы с внутренним устройством макета и с тем, как обеспечить им питание, что нам с ними делать? Мы начнем с простой схемы.

Что вам понадобится

Вот список деталей, которым необходимо следовать вместе с этой схемой. Если у вас есть другие электронные детали, не стесняйтесь использовать их и изменить схему. Помните, что часто существует больше способов построить любую заданную схему. У некоторых даже есть десятки различных способов их создания.

Этот список желаний предполагает, что у вас нет деталей / инструментов, и он велик в количестве и т. Д. Например, вам нужен только один светодиод для этого проекта, но в указанном пакете есть 20 светодиодов.То же самое и с соединительным проводом. Вам не нужно столько (или все эти цвета), но если вы продолжите экспериментировать со схемами, это может пригодиться. Если вы не хотите, чтобы большее количество было, проверьте нижнюю часть страниц продукта в разделе «Сопутствующие товары», и вы сможете найти меньшее количество. Кроме того, на макетной плате нет разъемов, если вы умеете паять и имеете инструменты, припаяйте разъемы на себя. Если нет, то в список желаний также были включены заголовки без пайки.

Создайте схему

Предупреждение! При использовании модуля питания на макетной плате обязательно вставьте контакты GND с шиной «–» и VCC в шину « + ». Это поможет снизить вероятность применения обратной полярности к вашей цепи.

Вот небольшая схема на макете. Красная плата, которую вы видите, — это блок питания макетной платы с разъемами, припаянными к печатной плате. Блок питания макетной платы регулирует напряжение от настенной бородавки 9 В до 5 В или 3.3В на шины питания.

Простая схема, состоящая из кнопки, светодиода и резистора, построена двумя разными способами.

Схема выглядит следующим образом:

• Существует провод, соединяющий шину питания VCC с положительной анодной ветвью светодиода.

• Отрицательная катодная ножка светодиода подключена к 330 Ом; резистор.

• Затем резистор подключается к кнопке.

• Когда кнопка нажата, она подключает цепь к земле, замыкая цепь и включая светодиод.

Принципиальная схема

Мы расскажем, как читать схему в другом руководстве. Однако это очень важная часть схем строительства, поэтому мы рассмотрим ее вкратце.

Схема

— это универсальные пиктограммы, которые позволяют людям во всем мире разбираться в электронике и создавать ее. Каждый электронный компонент имеет уникальный схематический символ. Затем эти символы собираются в схемы с использованием различных программ. Вы также можете нарисовать их вручную.Если вы хотите глубже погрузиться в мир электроники и схемотехники, научитесь читать схемы — очень важный шаг в этом деле.

Вот схема для указанной выше схемы. Мощность (при условии, что переключатель повернут в сторону 5 В) отображается стрелкой вверху. Затем он переходит к светодиоду (треугольник и линия со стрелками, выходящими из него). Затем светодиод подключается к резистору (волнистая линия). Это связано с кнопкой (символ в виде защелки).Последней кнопка подключается к земле (горизонтальная линия внизу).

Это может показаться забавным способом нарисовать схему, но это фундаментальный процесс, который существует уже несколько десятилетий. Схемы позволяют людям разных национальностей и языков создавать и сотрудничать в схемах, разработанных кем угодно. Как уже упоминалось, может построить схему разными способами, но, как показывает эта схема, необходимо выполнить определенные соединения. Отклонение от этой схемы даст вам совершенно другую схему.

Практика ведет к совершенству

Последнее, что вам нужно знать, это то, что есть масса ресурсов и программ, которые вы можете использовать для построения схем, не используя макетную плату. Одна из самых распространенных программ, используемых SparkFun, — это Fritzing. Fritzing — это бесплатная программа, которая позволяет создавать собственные схемы на виртуальной макетной плате. Он также предоставляет схематические изображения для всех построенных вами цепей. Здесь мы видим те же схемы, что и выше, построенные с использованием Fritzing.

Обратите внимание, что зеленые линии показывают, к каким строкам и столбцам подключен каждый компонент.

Есть много других программ, таких как Fritzing. Некоторые из них бесплатные, а некоторые платные. Некоторые даже позволят вам построить схему и проверить ее работоспособность с помощью моделирования. Изучите Интернет и найдите инструменты, которые лучше всего подходят для вас.

Покупка макета

Отличный способ начать использовать макетные платы — это приобрести их в комплекте.В комплект Sparkfun Inventor’s Kit входит все необходимое для выполнения 16 различных схем.

Макетные платы

Мы также перечислили несколько базовых автономных макетов разных размеров для ваших проектов.

STEMTera (черный)

Распродано

DEV-14082

STEMTera — это инновация в истории макетов.Это первая макетная плата с Arduino-совместимым набором оборудования, построенного…

10

Макетная плата — Классическая

Осталось всего 9!

PRT-00112

Ваше первое знакомство с электротехникой — макетная плата.Кто знал, что это принесет столько разочарований?

Это ваш…

15

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше макетов

Провода перемычки

Ищете способы простого подключения к платам и микросхемам на макетной плате? Проверьте следующие перемычки.

Провода для тестирования крюка IC

В наличии

CAB-00501

Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.5 пар…

3

Крючок IC с косичкой

В наличии

CAB-09741

Это качественные испытательные крючки для ИС с соединительным проводом «папа». Вместо одного крючка у них есть два крючка с заглушкой…

9

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше проводов

Паяемые макеты и прототипы

Когда вы закончите создание прототипа на макетной плате, вы можете припаять схему к печатной плате для более безопасного соединения.

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше макетов плат

Ресурсы и дальнейшее развитие

Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, что такое макетная плата и как она работает. Теперь начинается самое интересное. Мы почти не касались построения схем на макетных платах. Вот еще несколько руководств, которые вы можете изучить, чтобы узнать больше о компонентах и ​​о том, как интегрировать их в свои макетные схемы.

Преподаватели могут быть заинтересованы в этих ссылках.

Или, если вы освоили свои навыки построения схем и хотите перейти на следующий уровень, ознакомьтесь с этими руководствами.

Как использовать макетную плату

Добавлено в избранное

Любимый

62

Анатомия макета

Основные характеристики макетной платы

Лучший способ объяснить, как работает макетная плата, — это разобрать ее и посмотреть, что внутри.Используя меньшую макетную плату, легче увидеть, как они работают.

Клеммные колодки

Вот макет с удаленной липкой подложки. Внизу макета можно увидеть множество горизонтальных рядов металлических полос.

Мини-макет SparkFun сверху (слева) и тот же макет, перевернутый с удаленной липкой задней крышкой (справа).

На верхушках металлических рядов есть маленькие зажимы, которые прячутся под пластиковые отверстия.Каждая металлическая полоса и гнездо имеют стандартный шаг 0,1 дюйма (2,54 мм). Эти зажимы позволяют вставить провод или ножку компонента в открытые отверстия на макетной плате, которые затем удерживают его на месте.

Одна полоса проводящего металла удалена с макета выше.

После вставки этот компонент будет электрически подключен ко всему, что находится в этом ряду. Это связано с тем, что металлические ряды являются проводящими и позволяют току течь из любой точки этой полосы.

Обратите внимание, что на этой полосе всего пять зажимов. Это характерно практически для всех макетов. Таким образом, вы можете подключить не более пяти компонентов к одной конкретной секции макета. В ряду десять отверстий, так почему вы можете соединить только пять компонентов? Вы также заметите, что каждый горизонтальный ряд отделен оврагом или трещиной в середине макета. Этот овраг изолирует обе стороны данного ряда друг от друга, и они не связаны электрически.Мы обсудим цель этого чуть позже, а пока просто знайте, что каждая сторона данной строки отключена от другой, оставляя вам по пять мест для компонентов с каждой стороны.

Светодиод, вставленный в макетную плату. Обратите внимание на то, как каждая ножка светодиода расположена по обе стороны от оврага. Это предотвращает короткое замыкание подключения к светодиоду.

Рельсы питания

Теперь, когда мы увидели, как выполняются соединения на макетной плате, давайте посмотрим на более крупную и более типичную макетную плату.Помимо горизонтальных рядов, на макетных платах обычно есть так называемые шины питания, которые проходят вертикально по бокам.

Макетная плата среднего размера с удаленной липкой обратной стороной, на которой видны шины питания.

Эти силовые шины представляют собой металлические полосы, которые идентичны тем, которые проходят горизонтально, за исключением того, что они, как правило, * все соединены. При построении схемы вам, как правило, требуется питание во многих разных местах. Шины питания обеспечивают легкий доступ к источнику питания в любом месте вашей цепи.Обычно они обозначаются знаком «+» и «-» и имеют красную и синюю или черную полосу, обозначающую положительную и отрицательную стороны.

Важно помнить, что шины питания с обеих сторон не подключены, поэтому, если вам нужен один и тот же источник питания с обеих сторон, вам нужно будет соединить две стороны с помощью перемычек. Имейте в виду, что маркировка здесь только для справки. Нет правила, которое гласит, что вы должны подключать питание к шине «+» и заземлять к рельсе «-», хотя держать все в порядке — это хорошая практика.

Две перемычки, используемые для подключения шин питания с обеих сторон. Всегда добавляйте «+» к «+» и «-» к «-».

Поддержка DIP

Ранее мы упоминали овраг, который изолирует две стороны макета. Этот овраг служит очень важной цели. Многие интегральные схемы, часто называемые ИС или просто микросхемами, изготавливаются специально для размещения на макетных платах. Чтобы свести к минимуму пространство, которое они занимают на макетной плате, они поставляются в так называемом Dual In-Line Package, или DIP.

Эти DIP-чипы (кто-нибудь сальса?) Имеют ножки, которые выступают с обеих сторон и идеально подходят для этого оврага. Поскольку каждая ножка на ИС уникальна, мы не хотим, чтобы обе стороны были соединены друг с другом. Вот здесь и пригодится разделение посередине платы. Таким образом, мы можем подключать компоненты к каждой стороне ИС, не мешая функциональности ножки на противоположной стороне.

Две микросхемы DIP, LM358 (вверху), очень распространенный операционный усилитель и постоянно популярный микроконтроллер ATmega328 (внизу).

Строки и столбцы

Возможно, вы заметили, что на многих макетных платах в различных строках и столбцах нанесено число , и буквы, . Они не служат никакой цели, кроме как помочь вам при построении схемы. Цепи могут быстро усложняться, и все, что нужно, — это одна неправильно установленная ножка компонента, чтобы вся цепь вышла из строя или вообще не заработала. Если вы знаете номер строки соединения, которое вы пытаетесь установить, гораздо проще подключить провод к этому номеру, а не смотреть на него.

Они также полезны при использовании буклетов с инструкциями, таких как тот, который находится в SparkFun Inventor’s Kit. Во многих книгах и руководствах есть принципиальные схемы, которым вы можете следовать при построении схемы. Просто помните, что схема, которую вы строите, не обязательно должна находиться в том же месте на макете, что и схема в книге. Фактически, это даже не обязательно должно быть похоже. Пока все электрические соединения выполнены, вы можете строить свою схему любым способом!

Стойки для переплета

Некоторые макеты поставляются на платформе, к которой прикреплены стойки для привязки.Эти стойки позволяют подключать к макетной плате всевозможные источники питания. Мы рассмотрим это подробнее в следующем разделе.

Прочие функции

При создании схемы вы не ограничены одним макетом. Для некоторых схем потребуется гораздо больше места.Многие макетные платы имеют небольшие выступы и прорези по бокам, а некоторые даже имеют их сверху и снизу. Это позволяет соединить несколько макетов вместе, чтобы сформировать идеальную поверхность для прототипирования.

Четыре мини-макета SparkFun, соединенные вместе.

Некоторые макеты также имеют клейкую основу, которая позволяет приклеивать их к разным поверхностям. Они могут пригодиться, если вы хотите прикрепить макетную плату к внутренней части корпуса или другого проектного корпуса.

Примечание: Некоторые большие макеты часто изолируют одну половину шин питания макета от другой половины (подумайте о верхней и нижней половине, а не по бокам). Это удобно, если у вас есть два разных напряжения, с которыми вам нужно запитать вашу схему, например, 3,3 В и 5 В. Однако, если вы не знаете, изолированы ли шины питания или нет, это часто может привести к проблемам при построении вашей схемы. Всегда полезно использовать мультиметр для проверки отсутствия или наличия непрерывности в шинах питания вашей макетной платы.

← Предыдущая страница
Зачем нужны макеты?

Что такое макетная плата и как она работает? Быстрый ускоренный курс

Макетная плата — это хлеб с маслом DIY электроники. Макетные платы позволяют новичкам знакомиться со схемами без необходимости пайки, и даже опытные мастера используют макеты в качестве отправной точки для крупномасштабных проектов.

Если вы делаете первые шаги в мире DIY или микроконтроллеров, возможно, вы получили макетную плату в своем стартовом наборе Arduino или Raspberry Pi.Давайте посмотрим, что такое макетные платы, откуда они пришли и как их можно использовать.

4 лучших стартовых набора для начинающих Arduino

Существует множество отличных проектов Arduino для начинающих, которые вы можете использовать для начала, но для начала вам понадобится Arduino и некоторые компоненты.Вот наш выбор из 4 лучших стартовых наборов для любого начинающего энтузиаста Arduino.

Что такое макетная плата?

Макетная плата — это простое устройство, позволяющее создавать схемы без пайки.Они бывают разных размеров и дизайна, но, как правило, выглядят примерно так:

Если вы никогда не видели такого раньше, вы можете задаться вопросом, как определить, какие отверстия и что делают.Когда вы смотрите снизу, становится немного легче понять, что происходит.

Если взглянуть на это с этой точки зрения, легче понять, что происходит.Два больших куска провода с каждой стороны обычно используются для подключения источника питания к плате. Обычно они обозначаются как шины питания . Другие меньшие куски провода, идущие перпендикулярно на всем протяжении платы, используются для компонентов в вашей схеме. Эта диаграмма поможет визуализировать этот узор сверху.

Рельсы питания проходят горизонтально двумя рядами вверху и внизу.Между тем, вертикальные столбцы движутся внутрь, когда вы двигаетесь вниз по доске.

Если бы вы вытащили любую из этих металлических частей, вы бы увидели их назначение.Они предназначены для захвата ножек любых компонентов, проталкиваемых через отверстия в макете. Это позволяет вам тестировать схемы, не беспокоясь о пайке или хорошем контакте с платой.

Как правило, именно так работают все макеты, хотя они могут быть разных размеров.На некоторых макетных платах есть клеммы для подключения к источнику питания, но вы можете обойтись и без них. Кроме того, большинство макетов предназначены для скрепления вместе, если вам нужно много места для мегапроекта!

Прежде чем мы продолжим, нужно знать еще об одной важной особенности макетных плат:

Интегральные схемы (IC) и двухрядные блоки (DIP)

Видите эту небольшую щель посередине макета? Этот пробел существует не просто так.Интегральные схемы!

Интегральные схемы (ИС) есть почти в каждом электронном устройстве.Они запускают двигатели, регулируют напряжение, действуют как таймеры, выполняют логические задачи и делают практически все, что вам нужно.

ИС могут иметь разное количество выводов, размеры и функции.Однако многие ИС соответствуют стандарту, называемому Dual In-Line Packages (DIP), что означает, что все они имеют одинаковую ширину. Эта ширина — как вы уже догадались — точно соответствует размеру щели в середине макета. Это значительно упрощает работу с ИС, не беспокоясь о случайном соединении неправильных контактов.

Как сегодня используются макетные платы?

В последние годы почти вся электроника начального уровня использует либо Arduino, либо Raspberry Pi.

Хотя есть много вещей, которые вы можете делать с Raspberry Pi, которые не требуют внешних компонентов, все становится интереснее, когда вы используете микроконтроллеры со схемами DIY.Эскиз Blink для Arduino — обычно это первое, что делают новички — можно модифицировать, чтобы использовать фактическую комбинацию светодиода и резистора на макетной плате.

Используя то, что мы уже знаем, мы можем видеть, что провод от контакта 2 Arduino идет в линию питания , прежде чем соединиться с положительным контактом светодиода.Резистор входит в линию с отрицательным выводом, а другой конец резистора идет на сторону заземления линии питания, прежде чем вернуться к выводу GND Arduino.

Если вы хотите попробовать это сами, просмотрите код измененного скетча мигания.

Контакт питания

Для простых проектов, подобных этому, шины питания не всегда используются, но если вам нужно использовать несколько компонентов, для которых требуется питание, вы можете обеспечить питание от контактов питания Arduino или Raspberry Pi.

На рисунке выше показан сервопривод, которому требуется питание, а также инструкции от Arduino.Мы запускаем кабели от контактов 5v и GND Arduino к верхнему набору шин питания. Затем мы закрываем зазор на другом конце для подачи питания на нижние шины питания и используем небольшие кусочки провода для подачи питания на провода VCC и GND сервопривода. Этот метод подключения линий электропередач является хорошей практикой, поскольку он гарантирует, что ваши компоненты всегда будут иметь доступ к источнику питания, независимо от того, где они находятся на макетной плате.

Чтобы получить более подробный проект с использованием Arduino, светодиодов и макета, ознакомьтесь с нашим руководством для начинающих по контроллеру светофора.

Вы используете макетную плату так же для автономных проектов любительской электроники, как и для сборок Raspberry Pi.В качестве примера проекта, использующего несколько компонентов, простой код и практический результат, взгляните на наше руководство по дверному датчику Raspberry Pi.

Что делать, если у вас нет макета?

Если у вас нет макета, можно создавать простые схемы, но это немного менее удобно.

Один из методов заключается в использовании варианта конструкции «точка-точка»: либо непосредственная пайка компонентов вместе, либо обертывание проволокой вокруг каждой ножки компонента для их соединения.Однако этот метод невероятно неудобен, и если вы вынуждены использовать этот метод, он может помочь использовать изоленту, чтобы удерживать все на месте.

Proto-Board vs.Макетная

Более простой, но более постоянный метод — использовать прототипную плату.Эти платы покрыты отверстиями с медными кольцами вокруг них, что позволяет создавать схемы путем пайки компонентов на месте и соединения их проводом или другим припоем. Это гораздо более постоянное решение, и обычно оно появляется позже, когда вы знаете, что ваша схема будет работать без каких-либо проблем!

Это изображение из нашего учебного пособия «Рождественский венок с активированным движением» и является прекрасным примером проекта, который требует использования прототипной платы поверх макета.

Печатные платы (PCB)

Последний пример — это создание собственной печатной платы для проекта.

Это постоянное решение, специально разработанное для вашей схемы.Обычно печатные платы — это последний шаг после тестирования как на макетной, так и на прототипной плате. Есть много компаний, которые производят печатные платы на заказ, хотя их можно сделать самостоятельно дома, если вы хотите получить полный опыт DIY.

На YouTuber Extralife есть видео, объясняющее, как работает этот процесс:

Сделайте первые шаги с Arduino или Raspberry Pi

Макетная плата — идеальный аксессуар для изучения электроники на любом уровне.

Делаете ли вы свои первые шаги с проектами для начинающих на Raspberry Pi или с проектами для начинающих Arduino, макет — это место, где можно начать возиться.

10 популярных приложений для Android, которые НЕ следует устанавливать

В наши дни приложение существует буквально для всего.Хотите ли вы часами играть в игры, смотреть, как человек на другом конце света транслирует местную спортивную игру или организовывать все аспекты …

Об авторе

Ян Бакли
(Опубликовано 160 статей)

Ян Бакли, журналист-фрилансер, музыкант, исполнитель и видеопродюсер, живет в Берлине, Германия.Когда он не пишет или на сцене, он возится с электроникой или кодом своими руками в надежде стать безумным ученым.

Ещё от Ian Buckley

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

изучайте электронику с Raspberry Pi — журнал MagPi

Большинство наших проектов тестируются с использованием небольшого куска пластика, известного как макет. Официально он известен как «макетная плата без пайки», потому что позволяет использовать детали схемы без их пайки.

Электрические компоненты подключаются, вставляя их в отверстия в макете. Эти отверстия соединены полосами, как показано на основном изображении.Если вы вставите провод или другой компонент в одно отверстие на полосе, а другой провод — в отверстие рядом с ним, это будет выглядеть так, как если бы вы физически соединили (или спаяли) два провода.

Получите бесплатный Raspberry Pi с подпиской на MagPi. Щелкните здесь для получения дополнительной информации,

См. Также:

Как использовать макет электроники с Raspberry Pi

Раньше люди либо паяли компоненты проводов вместе на реальной макетной плате, либо обматывали провода вместе вокруг гвоздей на доске.

Для многих поклонников Raspberry Pi использование макетной платы является частью жизни. Но для многих новичков этот причудливый набор ставит в тупик: шведский стол из отверстий, расположенных рядами и столбцами, которые кажутся бессмысленными.

Итак, мы думаем, что пора составить руководство для новичков о том, как работает макетная плата. В этом руководстве мы объясним, как расположены эти отверстия и как установить схему на макетной плате.

Если вы уже все это знаете, смело двигайтесь дальше. Если нет, задержитесь и узнайте об одной из самых забавных вещей, которые вы можете сделать: создание собственных схем и подключение оборудования к Raspberry Pi.

Использование макета

• Макет
• Светодиодный свет
• Резистор
• Перемычки между мужчинами и женщинами
• Перемычки между мужчинами

Создайте простую светодиодную схему с макетной платой

Принципиальные схемы могут быть немного трудными для понимания новичком. Итак, мы используем наглядные макеты, вот так. На этой полной схеме для включения светодиода используются выводы питания и заземления Raspberry Pi.

Рельсовая шина макета

Возьмите перемычку «мама-папа» (цвет провода не имеет значения) и подключите ее конец к контакту 5 В на Raspberry Pi. Поместите охватываемый конец кабеля в отверстие на красной направляющей на макетной плате.

Шина заземления макета

Возьмите еще одну перемычку «мама-папа» и подключите ее конец к контакту заземления (GND) на Raspberry Pi. Штыревой конец входит в отверстие на синей (заземленной) направляющей.Все синие дыры теперь действуют как заземляющий штифт.

Добавить резистор на макетную плату

Возьмите резистор и подключите его одну ногу к отверстию на шине заземления макета. Теперь он подключен к контакту заземления Raspberry Pi (через перемычку, которую мы использовали на предыдущем шаге). Возьмите вторую ногу и подсоедините ее к отверстию на основной макетной плате.

Добавить светодиод на макет

Возьмите светодиодный компонент и посмотрите на ножки.Обратите внимание, что одна из ног короче другой. Поместите более короткую ножку в отверстие в том же ряду, что и резистор. Эта нога теперь подключена к резистору (который связан с шиной заземления и, следовательно, с контактом заземления на Raspberry Pi).

Подключите макетную плату

Вставьте более длинную ногу в отверстие следующего ряда. Теперь возьмите еще одну перемычку «папа-папа» и поместите один конец в отверстие рядом с длинной ножкой светодиода. Поместите другой конец в отверстие на красной шине питания, чтобы замкнуть цепь.Загорится светодиод.

Начало работы с Raspberry Pi

В моей предыдущей статье «Понимание Raspberry Pi — GPIO» мы говорили о GPIO (универсальный ввод-вывод). В этой статье мы обсудим удобный инструмент — Макетную плату — это незаменимый инструмент для всех, кто работает над созданием простых и сложных схем, а также при использовании Raspberry Pi.

Фон

Возможно, вы думаете о названии «Макетная плата» и задаетесь вопросом, связано ли оно с хлебом.Ну, да и нет. Название «макетная плата» происходит от ранних дней появления электронных схем, когда люди буквально использовали деревянные доски (доски для резки хлеба) с вбитыми в них винтами или гвоздями для электронных соединений. Посмотрим, что такое современная макетная плата.

Современные макеты представляют собой прямоугольные куски пластика с сеткой отверстий, которые позволяют нам быстро и легко создавать электронные схемы, вставляя электронные компоненты в отверстия.

Современные макеты бывают всех размеров, форм и разных цветов.Некоторые макеты тоже прозрачные. Наиболее распространенными размерами являются полноразмерные макеты, полуразмерные макеты и мини-макеты. Кроме того, на большинстве макетных плат есть выемки сбоку, которые позволяют соединять вместе несколько плат.

Давайте подробнее рассмотрим, как работает макетная плата. См. Ниже полноразмерные и половинные макеты, а также прозрачный / прозрачный макет.

Рис. 1 Макетная плата полного размера.

Рис.2 малогабаритных макета

Рис. 3 миниатюрный макет.

Рис. 4. Прозрачный / прозрачный макет.

Отверстия на макетной плате позволяют вставить в них выводные или металлические ножки компонента и плотно удерживать их на месте. Это соединение достаточно прочное, чтобы компонент не выпадал сам по себе, но вы можете легко защелкнуть или отсоединить компонент, если вы захотите изменить / заменить его в этом месте.

Макетная плата также называется беспаечной макетной платой (реже используется название), потому что вам не нужно паять, чтобы соединить электронные компоненты вместе.

Теперь рассмотрим полноразмерную макетную плату. (рис. 5.)

рис. 5 Полноразмерный макет.

На рисунке выше вы видите полноразмерный макет. По обе стороны от макета расположены вертикальные линии или полосы, обычно помеченные «красными и черными» или «красными и синими» линиями, а также со знаком + или -.Эти линии называются шинами или рельсами и используются для вертикальной подачи питания на всю цепь. Обычно отверстия рядом со знаком красной линии (+) подключаются к положительной клемме аккумулятора, а отверстия рядом со знаком синей линии (-) подключаются к отрицательной клемме аккумулятора.

Две колонки на внутренней стороне макета работают горизонтально. Это означает, что внутри они подключены горизонтально и при подключении к источнику питания мощность течет горизонтально вдоль ряда каждого столбца.Итак, если вы посмотрите на строку 1, отверстия, отмеченные A, B, C, D и E, соединены, а отверстия в строках F, G, H, I и J соединены (т. Е. Мощность будет от A до E и От F до J).

Давайте посмотрим, как это работает, с помощью практической демонстрации.

Демонстрация: простая светодиодная схема на макетной плате

Аппаратные компоненты — Макетная плата, 1 светодиод (красный), 1 резистор 10 Ом, 9-вольтовая батарея, защелка аккумулятора и 1- перемычка (вилка к мужчина).

Шаг 1

Возьмите положительный (красный) и отрицательный (черный) провода защелки аккумулятора и подключите их к верхним шинам питания. Возьмите красный провод и вставьте один конец в отверстие рядом с красной линией, затем возьмите черный провод и вставьте его в отверстие рядом с синей линией.

рис а.

Шаг 2

Далее берем светодиод. Возьмите длинный конец светодиода и вставьте его в E15, а короткий конец светодиода — в F 45 (Примечание: убедитесь, что вы вставляете правильную ножку светодиода, иначе светодиод не может светиться и плавиться).

рис б.

Шаг 3

Затем возьмите перемычку и вставьте один конец в отверстие C15, 2 отверстия рядом с E15, затем вставьте другой конец перемычки в отверстие 15 шины питания (технически вы можете вставить в любое отверстие на источнике питания). Rail, поскольку аккумуляторная батарея проходит вертикально сверху вниз по шине питания).

рис c.

Шаг 4

Затем возьмите резистор и вставьте его в 2 отверстия после F45, т.