Τι είναι το Breadboard και πώς λειτουργεί; Ένα μάθημα γρήγορης συντριβής

Διαφήμιση

Το breadboard είναι το ψωμί και το βούτυρο των ηλεκτρονικών DIY. Οι πίνακες ψωμιού επιτρέπουν στους αρχάριους να εξοικειωθούν με τα κυκλώματα χωρίς την ανάγκη συγκόλλησης, και ακόμη και οι εποχιακοί βιτρίνες χρησιμοποιούν σανίδες ως αφετηρία για έργα μεγάλης κλίμακας.

Εάν κάνετε τα πρώτα σας βήματα στον κόσμο των DIY ή των μικροελεγκτών, μπορεί να έχετε λάβει ένα πίνακα διανομής στο Κιτ εκκίνησης Arduino ή Σετ εκκίνησης Raspberry Pi. Ας δούμε τι είναι στην πραγματικότητα το breadboard, από πού προέρχονται και πώς μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε.

Τι είναι το Breadboard;

Το breadboard είναι μια απλή συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να σας επιτρέπει να δημιουργείτε κυκλώματα χωρίς την ανάγκη συγκόλλησης. Έρχονται σε διάφορα μεγέθη και ο σχεδιασμός μπορεί να διαφέρει, αλλά κατά γενικό κανόνα μοιάζουν κάπως έτσι:

Εάν δεν έχετε ξαναδεί ποτέ, ίσως αναρωτιέστε πώς να πείτε ποιες τρύπες κάνουν τι. Γίνεται λίγο πιο εύκολο να καταλάβεις τι συμβαίνει όταν το βλέπεις από κάτω.

Βλέποντάς το από αυτήν την οπτική γωνία καθιστά ευκολότερο να κατανοήσουμε τι συμβαίνει. Τα δύο μεγαλύτερα κομμάτια σύρματος κάτω από κάθε πλευρά χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σύνδεση μιας πηγής ισχύος στην πλακέτα. Συνήθως αναφέρονται ως

ράγες ισχύος. Χρησιμοποιούνται τα άλλα μικρότερα κομμάτια σύρματος που είναι κάθετα σε όλη τη σανίδα συστατικά στο κύκλωμα σας. Αυτό το διάγραμμα θα βοηθήσει στην απεικόνιση αυτού του μοτίβου από την κορυφή.

Οι ράγες ισχύος κινούνται οριζόντια ως δύο σειρές στο πάνω και κάτω μέρος. Εν τω μεταξύ, οι κάθετες στήλες τρέχουν προς τα μέσα καθώς κινείτε προς τα κάτω το ταμπλό.

Αν επρόκειτο να τραβήξετε οποιοδήποτε από αυτά τα μεταλλικά κομμάτια, θα δείτε τον σκοπό τους. Είναι σχεδιασμένα να αρπάζουν στα πόδια οποιωνδήποτε εξαρτημάτων ωθούνται μέσα από τις τρύπες του ψωμιού. Αυτό σας επιτρέπει να δοκιμάσετε κυκλώματα χωρίς να χρειάζεται να ανησυχείτε για συγκόλληση ή για καλή επαφή με την πλακέτα.

Κατά γενικό κανόνα, έτσι λειτουργούν όλα τα ψωμιά, αν και μπορούν να διατίθενται σε διάφορα μεγέθη. Μερικά ψωμιά έχουν δεσμευτικές θέσεις για να συνδεθείτε σε ένα τροφοδοτικό, αλλά μπορείτε να τα πάρετε καλά χωρίς αυτά. Επίσης, τα περισσότερα ψωμιά έχουν σχεδιαστεί για να συνδέονται μαζί, σε περίπτωση που χρειάζεστε άφθονο χώρο για ένα μεγάλο έργο!

Πριν προχωρήσουμε, υπάρχει ένα άλλο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό των breadboards που πρέπει να γνωρίζετε:

Ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) και διπλά πακέτα In-Line (DIP)

Βλέπετε αυτό το μικρό κενό στη μέση του breadboard; Αυτό το κενό υπάρχει για κάποιο λόγο. Ολοκληρωμένα κυκλώματα!

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) υπάρχουν σχεδόν σε κάθε ηλεκτρονική συσκευή. Τρέχουν κινητήρες, ρυθμίζουν την τάση, ενεργούν ως χρονοδιακόπτες, εκτελούν λογικές εργασίες και κάνουν σχεδόν ό, τι χρειάζεστε.

Τα IC μπορούν να έχουν διαφορετικούς αριθμούς καρφιτσών, μεγεθών και λειτουργιών. Ωστόσο, πολλά IC συμμορφώνονται με ένα πρότυπο που ονομάζεται Διπλά πακέτα In-Line (DIP), που σημαίνει ότι όλοι μοιράζονται ένα καθορισμένο πλάτος. Αυτό το πλάτος είναι - το μαντέψατε - ακριβώς το σωστό μέγεθος για να ταιριάζει στο κενό που βρίσκεται στη μέση του breadboard. Αυτό καθιστά πολύ πιο εύκολο να συνεργαστείτε με IC χωρίς να ανησυχείτε για την κατά λάθος σύνδεση λανθασμένων ακίδων.

Πώς χρησιμοποιούνται οι Breadboards σήμερα;

Τα τελευταία χρόνια, σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά επίπεδα εισόδου περιλαμβάνουν τη χρήση είτε Arduino είτε Raspberry Pi.

Ενώ υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορείτε να κάνετε με ένα Raspberry Pi αυτό δεν απαιτούν εξωτερικά εξαρτήματα 26 καταπληκτικές χρήσεις για ένα Raspberry PiΜε ποιο έργο Raspberry Pi πρέπει να ξεκινήσετε; Ακολουθεί η συλλογή των καλύτερων χρήσεων και έργων του Raspberry Pi! Διαβάστε περισσότερα , τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα όταν χρησιμοποιείτε μικροελεγκτές με κυκλώματα DIY. ο Αναβοσβήνω το σκίτσο για το Arduino - συνήθως το πρώτο πράγμα που κάνουν οι αρχάριοι - μπορεί να τροποποιηθεί για να χρησιμοποιήσει ένα πραγματικό σύνθετο LED και αντίστασης σε ένα breadboard.

Χρησιμοποιώντας αυτό που γνωρίζουμε ήδη, μπορούμε να δούμε ότι το καλώδιο από ακίδα 2 του Arduino πηγαίνει στο γραμμή ρεύματος, προτού γεφυρωθεί με το θετικό πείρο του LED. Μια αντίσταση ευθυγραμμίζεται με τον αρνητικό πείρο και το άλλο άκρο της αντίστασης πηγαίνει στην γείωση της γραμμής ισχύος, πριν επιστρέψει στο GND καρφίτσα του Arduino.

Αν θέλετε να το δοκιμάσετε μόνοι σας, δείτε τον κωδικό για το τροποποιημένο σκίτσο αναλαμπής.

Ισχύς καρφιτσών

Για απλά έργα όπως αυτό, οι ράγες τροφοδοσίας δεν χρησιμοποιούνται πάντα, αλλά αν πρέπει να χρησιμοποιήσετε πολλαπλές εξαρτήματα που απαιτούν όλοι τροφοδοσία, μπορείτε να παρέχετε ισχύ από τους ακροδέκτες τροφοδοσίας ενός Arduino ή Raspberry Pi

Η παραπάνω εικόνα δείχνει ένα σέρβο, το οποίο απαιτεί ισχύ καθώς και οδηγίες από το Arduino. Τρέχουμε καλώδια από το 5v και GND καρφίτσες του Arduino στο κορυφαίο σετ σιδηροτροχιών. Στη συνέχεια γεφυρώνουμε το κενό στο άλλο άκρο για να παρέχουμε ισχύ στις κάτω ράγες τροφοδοσίας και χρησιμοποιούμε μικρά κομμάτια καλωδίου για να παρέχουμε ισχύ στο VCC και GND καλώδια του σερβο. Αυτή η τεχνική γεφύρωσης για τα ηλεκτροφόρα καλώδια είναι μια καλή πρακτική για να μπείτε, καθώς θα διασφαλίσει ότι τα εξαρτήματά σας θα έχουν πάντα πρόσβαση στην τροφοδοσία ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στο breadboard.

Για ένα ελαφρώς πιο σε βάθος έργο που χρησιμοποιεί το Arduino, τα LED και ένα breadboard ρίξτε μια ματιά στο δικό μας Ελεγκτής φωτεινού σηματοδότη Προγραμματισμός Arduino για αρχάριους: Οδηγός Έργου Traffic Light ControllerΗ δημιουργία ενός ελεγκτή φωτεινού σηματοδότη Arduino σάς βοηθά να αναπτύξετε βασικές δεξιότητες κωδικοποίησης! Σας ξεκινάμε. Διαβάστε περισσότερα σεμινάριο για αρχάριους.

Χρησιμοποιείτε ένα breadboard με τον ίδιο τρόπο για αυτόνομα ερασιτεχνικά ηλεκτρονικά έργα, όπως θα κάνατε για τις κατασκευές Raspberry Pi. Για ένα παράδειγμα έργου που χρησιμοποιεί πολλά στοιχεία, απλό κώδικα και ένα πρακτικό αποτέλεσμα, ρίξτε μια ματιά στο Αισθητήρας πόρτας Raspberry Pi Παίξτε το δικό σας θέμα μελωδίας όταν μπαίνετε στο δωμάτιο με το Raspberry PiΘέλατε ποτέ να φτάσετε σπίτι για ένα προσωπικό καλωσόρισμα; Σε αυτό το απλό έργο Raspberry Pi θα χρησιμοποιήσουμε έναν διακόπτη καλαμιού για να ενεργοποιήσουμε έναν συντονισμό όταν ανοίγει μια πόρτα. Διαβάστε περισσότερα φροντιστήριο.

Τι γίνεται αν δεν έχετε Breadboard;

Εάν δεν διαθέτετε ένα breadboard, είναι ακόμα δυνατό να δημιουργήσετε απλά κυκλώματα, αλλά είναι λίγο λιγότερο βολικό.

Μια μέθοδος είναι να χρησιμοποιήσετε μια παραλλαγή του από σημείο σε σημείο κατασκευή, είτε συγκολλώντας εξαρτήματα απευθείας μεταξύ τους, ή τυλίγοντας σύρμα γύρω από κάθε σκέλος εξαρτήματος για να τα ενώσουμε. Αυτή η μέθοδος είναι απίστευτα ευχάριστη, ωστόσο, και εάν αναγκαστείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη μέθοδο, μπορεί να σας βοηθήσει να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ταινία για να κρατήσετε τα πάντα στη θέση τους.

Proto-Board εναντίον Ψωμί

Μια ευκολότερη αλλά πιο μόνιμη μέθοδος είναι η χρήση του proto-board. Αυτές οι σανίδες καλύπτονται σε τρύπες με χαλκό δακτυλίους γύρω τους, επιτρέποντάς σας να δημιουργήσετε κυκλώματα συγκολλώντας τα μέρη στη θέση τους και συνδέοντάς τα με σύρμα ή περισσότερη συγκόλληση. Ωστόσο, αυτή είναι μια πολύ πιο μόνιμη λύση και συνήθως έρχεται αργότερα στη διαδικασία μόλις γνωρίζετε ότι το κύκλωμα σας θα λειτουργήσει χωρίς προβλήματα!

Αυτή η εικόνα είναι από μας Χριστουγεννιάτικο στεφάνι ενεργοποιημένο με κίνηση Αναβαθμίστε το χριστουγεννιάτικο στεφάνι σας με ένα Matrix LED Activated MotionΑυτό το χριστουγεννιάτικο στεφάνι DIY χρησιμοποιεί έναν πίνακα Arduino και LED για να παράγει μια εκπληκτική οθόνη φωτισμού που θα εντυπωσιάσει τους φίλους και την οικογένειά σας. Διαβάστε περισσότερα φροντιστήριο και είναι το τέλειο παράδειγμα ενός έργου που θα απαιτούσε τη χρήση του proto-board πάνω από ένα breadboard.

Πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB)

Ένα τελευταίο παράδειγμα θα ήταν να φτιάξετε τη δική σας τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος για ένα έργο.

Αυτή είναι μια μόνιμη λύση, προσαρμοσμένη στο κύκλωμα σας. Συνήθως, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων είναι το τελευταίο βήμα μετά τη δοκιμή τόσο σε breadboard όσο και σε proto-board. Υπάρχουν πολλές εταιρείες που θα κάνουν τα PCB να παραγγείλουν, αν και είναι δυνατόν να τα φτιάξετε μόνοι σας στο σπίτι αν θέλετε την πλήρη εμπειρία DIY.

Το YouTuber Extralife διαθέτει ένα βίντεο που εξηγεί πώς λειτουργεί η διαδικασία:

Κάντε τα πρώτα σας βήματα με το Arduino ή το Raspberry Pi

Το breadboard είναι το τέλειο αξεσουάρ για την εκμάθηση ηλεκτρονικών σε οποιοδήποτε επίπεδο.

Είτε κάνετε τα πρώτα σας βήματα Αρχικά έργα Raspberry Pi Τα 11 καλύτερα έργα Raspberry Pi για αρχάριουςΑυτά τα έργα Raspberry Pi για αρχάριους είναι ιδανικά για να ξεκινήσετε με τις δυνατότητες οποιουδήποτε μοντέλου Raspberry Pi. Διαβάστε περισσότερα ή Αρχικά έργα Arduino 15 μεγάλα έργα Arduino για αρχάριουςΕνδιαφέρεστε για έργα Arduino αλλά δεν είστε σίγουροι από πού να ξεκινήσετε; Αυτά τα προγράμματα για αρχάριους θα σας διδάξουν πώς να ξεκινήσετε. Διαβάστε περισσότερα , το breadboard είναι το μέρος για να ξεκινήσετε το παιχνίδι σας.