Breadboard'lar, çeşitli Arduino cihazlarının prototiplerini oluşturmak ve hata ayıklamak için kullanılır. Bu tür panoların bir diğer adı da devre tahtası devre kartlarıdır. Panolar birkaç çeşitte gelir ve boyut ve diğer bazı tasarım özellikleri bakımından farklılık gösterir. Kural olarak, acemi mühendislerin basit devreler oluşturmasına veya karmaşık cihazların prototipini oluşturmasına yardımcı olurlar. Breadboard nedir ve bu cihazın nasıl kullanılacağını bu yazımızda anlatacağız.

Gerçek bir Arduino projesinin birbirine bağlı 5-10'dan az devre elemanı içermesi nadirdir. İyi bilinen basit bir işaret devresinde bile, bir şekilde birbirine bağlanması gereken bir LED ve bir direnç olmak üzere 2 eleman kullanılır. Ve bu, bunun nasıl yapılacağı sorusunun ortaya çıktığı yerdir.

Lehimleme olmadan Breadboard

Bugüne kadar, prototipleme aşamasında elektronik ve robotikte kullanılan aşağıdaki ana montaj yöntemleri vardır:

• Lehimleme Bunun için, parçaların lehimleme (bir havya kullanarak) ve atlama telleri ile birbirine sokulduğu ve bağlandığı delikli özel levhalar kullanılır.
• Döndür. Bu teknolojiye göre, cihazların kontak bağlantıları, pin kontağına temiz bir tel sarılarak bir prototip kartı ile birleştirilir.
• Lehimleme olmadan montaj için kart. Lehimsiz devre tahtası adının İngilizce versiyonu devre tahtasıdır.
• Temas noktalarını yine de ellerinizle veya dişlerinizle tutabilir, bir tutkal tabancasıyla yapıştırabilir, elektrik bandı veya bantla sabitleyebilirsiniz. Bu yazıda bu tür egzotik seçenekleri düşünmüyoruz.

Prototipleme için en modern seçenek, yadsınamaz avantajlara sahip olan lehimsiz devre tahtasıdır:

• Devrelerin modifikasyonunu ve cihazları bağlama yöntemlerini değiştirerek çok sayıda hata ayıklama çalışması yapma yeteneği;
• Daha karmaşık ve büyük projelerle çalışmanıza olanak tanıyan birkaç panoyu tek bir büyük panoya bağlama yeteneği;
• Prototipleme kolaylığı ve hızı;
• Dayanıklılık ve güvenilirlik.

Tabii ki, bu kurulum seçeneğinin dezavantajları da vardır:

• Gerçek projelerde kart üzerindeki bağlantılar lehimlemedeki kadar güvenilir olmayacaktır. Herhangi bir titreşim kontakları yavaş yavaş zayıflatır ve bu da zamanla kaçınılmaz olarak beklenmedik sorunlara yol açar. Bu nedenle gerçek projelerde başka tipte montaj elemanları kullanılır.
• Tahtanın uçsuz bucaksız beyaz boşlukları üzerinde tel şeklinde eriştelerin olduğu projelerin görünümü profesyonel ve estetik değildir. Seyirciyi her zaman büyüleyen ve projede "çok fazla kablo olduğu için çok karmaşık" bir şeyin imajını oluşturan böyle bir görüş istiyorlar.
• Bu tip montaja sahip bir pano, sarkan kablolar nedeniyle her zaman daha fazla yer kaplar. Bu, sabitleme ve titreşim korumalı büyük hacimli bir kasaya ihtiyaç duyduğu anlamına gelir.
• Breadboard maliyeti. Kartlar pahalı cihazlar olmasa da yine de mikrodenetleyici ve diğer unsurlara ek olarak bunları da satın almanız gerekecek. Neyse ki, bugün piyasada devre kartları da dahil olmak üzere çok sayıda ucuz seçenek ve hazır kit bulunmaktadır. Bazı seçenekler makalemizin bir sonraki bölümünde bulunabilir.

Bazı eksikliklere rağmen, yeni başlayanlar için ilk devreleri kurmak için pratik olarak basitlik ve erişilebilirlik için alternatif seçenekler yoktur. Bugün, tüm unsurların devre tahtasına yerleştirildiği çok sayıda proje bulabilirsiniz. Robotik temellerinden ve Arduino ders kitaplarından neredeyse tüm örnekler bu montaj seçeneğini kullanır. Bu nedenle, bu yapıcı unsuru kesinlikle daha yakından tanımanızı öneririz.

Breadboard satın al

Geleneksel olarak çevrimiçi mağazalardan satın alabileceğiniz en popüler tahtalardan bir seçim yaptık ve Aliexpress'deki en güvenilir tedarikçilere bağlantılar sağladık.

3'ü 1 arada kit: 3,3V/5V güç kaynağı ve 65 kablo kiti içeren MB102 geliştirme kartı	Breadboard MB102 Breadboard 830 pin	6 mini breadboard seti Arduino için 170 iğneli Mini Breadboard kiti
4'ü 1 arada geliştirme kartı - ünlü marka WAVGAT'tan 700 konektör	Standart geliştirme kartı 8,5CM x 5,5CM 400 konektör	Başlangıç ​​Kiti - bir dizi breadboard, Arduino ve teller

Breadboard Şeması

Breadboard kullanmayı bilmek için nasıl çalıştığını anlamanız gerekir. Bu oldukça basit.

Breadboard'un birçok deliği olan plastik bir tabanı vardır (aralarındaki standart mesafe 2,54 mm'dir). Yapının içinde metal plaka sıraları vardır. Her plaka, ünitenin plastik kısmında gizlenmiş klipslere sahiptir.

Tellerin dahil edilmesi tam olarak bu klipslerde gerçekleştirilir. Münferit deliklerden birine bir iletken bağlarken, kontak aynı anda münferit sıranın diğer tüm kontaklarına bağlanır. Bu nedenle, diğer cihazların kontaklarını klipslerin geri kalanına bağlayarak, bunları bir iletken - klipsli bir ray ile bağlarız.

Bir rayın 5 klip içerdiğini belirtmekte fayda var. Bu, tüm devre tahtaları için ortak bir standarttır. Yani, her raya en fazla beş eleman bağlanabilir ve bunlar birbirine bağlanır.

Her sırada on delik olmasına rağmen, bunların yine de beşer beşer olmak üzere iki izole parçaya bölündüğüne dikkat edilmelidir. Aralarında pimsiz bir ray vardır. Bu tasarım, plakaları birbirinden izole etmek için gereklidir ve DIP paketlerinde yapılan yongaları kolayca bağlamanıza olanak tanır.

Oryantasyonu basitleştirmek için, devre tahtası ayrıca, örneğin bağlantı talimatları oluşturmak için bir kılavuz olarak kullanılabilecek sayılar ve harflerle işaretlenmiştir.

Bazı devre tahtaları ayrıca her iki tarafta iki güç hattı içerir. Genellikle "kırmızı hat", "+" voltajı, "mavi" - "-" için beslemek için kullanılır. İki güç rayının varlığı nedeniyle karta iki farklı voltaj seviyesi sağlanabilir.

Dikkat! Breadboard'ların 220V voltajla kullanılması kesinlikle kabul edilemez!

Tahta büyükse, elektrik hatları ortada "kırılır". Bu, daha fazla bağlantı seçeneği sağlar. Örneğin 3 ve 5 Volt ile çalışan cihazları aynı kart üzerine monte edebilirsiniz.

Arduino için ana devre tahtası türleri

Prototip kartları, panel üzerinde bulunan pin sayısı, veri yolu sayısı ve konfigürasyon bakımından farklılık gösterir. Temas bağlantılarının lehimlenerek yapıldığı panolar var ama bunlarla çalışmak lehimsiz cihazlara göre daha zor, bunları başka bir yazıda ele alacağız.

Özelliklere bağlı olarak, en yaygın türler şunlardır:

• Büyük mikro devrelerin montajı için esas olarak 830 veya 400 delikli lehimsiz kartlar kullanılır. Birkaç bileşeni bağlamak ve gerekli noktalara kablo beslemek için - 8, 10, 16 delik için;
• Oldukça büyük projelerin uygulanmasına izin veren kavrama panoları için olukların varlığı ile;
• Cihaza güvenli bir şekilde bağlanmak için tabanda kendinden yapışkanlı varlığı ile;
• Cihazları bağlamak için tahtaya basılmış sembollerle.

Maliyete ve üreticiye bağlı olarak, paket ayrıca ek aksesuarlar içerebilir - atlama kabloları, çeşitli konektörler. Ancak ana kalite kriteri her zaman kontak konnektörlerinin sayısı ve bunların teknik özellikleridir.

Breadboard nasıl kullanılır?

Breadboard'un kullanımı oldukça kolaydır. Bir devre oluştururken, plastik kasadaki deliklere gerekli elemanlar yerleştirilir - kapasitörler, dirençler, çeşitli göstergeler, LED'ler vb. Konektörlerin genişliği, 0,4 ila 0,7 mm kesitli iletkenleri kontaklara bağlamanıza olanak tanır.

Örneğin, iki elemanı birbirine bağlamanız gerekir - bir LED ve bir direnç. Bunu yapmak için, ilk elemanın (LED) ayağını alıp örneğin 2 numaralı sıraya yerleştiriyorsunuz. İkinci ayağı başka bir sıraya yerleştiriyorsunuz. Örneğin 3. Ayağı aynı sıraya sokarsanız devre çalışmaz çünkü. her iki bacak da ortak bir ray aracılığıyla bir demir iletkenle bağlanacaktır. Kısa devre olacaktır. Akım, LED'i atlayarak doğrudan kavşaktan geçecektir. Bundan hiçbir fayda olmayacak.

Bir kontağı bitişik bir sıraya takarsanız, aralarında kısa devre olmaz çünkü. komşu sıralar iletkenlerle birbirine bağlı değildir (sonuçta, bir sıraya yalnızca 5 kontak bağlanır). Bacağınızı hangi sıraya yapıştırdığınız önemli değil. Ana şey, ilk ayağınkiyle aynı olmamasıdır.

Kolaylık sağlamak için, gerçek şemalarda, ikinci ayak bir sonraki sıraya değil, birinciden biraz daha uzağa yerleştirilir. Kontakları çok fazla bükmemek için LED'in boyutunu dikkate alarak montaj yerini seçmek gerekir.

Böylece LED'i sabitledik - 2. ve 3. sıralarda iki ayakla sabit duruyor. Şimdi bu devreye bir direnç bağlayalım. Direncin bir ayağını alıp LED'in ayaklarından biriyle aynı sıraya yerleştireceğiz. Örneğin, 3 numaralı satırda - herhangi bir yerde. Bir sırada 5 kişi var, hangi kişilere girdiğimiz önemli değil, asıl mesele aynı satırda olması! Ardından direncin ikinci ayağını başka bir sıraya, örneğin yedinciye yerleştiriyoruz.

3. sıradaki bacakların iç bağlantı yoluyla buluşacağı ve sanki lehimlemiş veya bükmüş gibi bağlanacağı ortaya çıktı. Ve metal bir bağlantıyı sevdiği için aralarında zevkle bir akım akacaktır.

LED'de bir ayağımız ve dirençte bir ayağımız var. LED'in ayağını Arduino kartına bağlamamız gerekiyor. Bu uzun bir bacaksa, pim 13'e bağlarız. Kısa ise pin GND ile. Örneğimizde ikinci sıradaki kısa bacağı Arduino kartı üzerindeki GND konnektörüne bağlayacağız. Bunun için erkek-erkek teli alıp serbest bacağımızın olduğu sıraya yapıştırıyoruz. Bu sıra 2'ye sahibiz (LED'in ikinci ayağı zaten bir dirençle sıra 3'e bağlanmıştır). Yine, kabloyu tam olarak nereye bağladığımız önemli değil, asıl mesele ikinci sırada - LED bacağın zaten beklediği yerde. Telin ikinci kısmını Arduino kartına bağlıyoruz.

Aynı şekilde devrenin geri kalanını bağlarız - direncin ikinci kısmını iletken üzerinden başka bir Arduino konektörüne yönlendiririz. Bizim durumumuzda, iletkeni 7. sıradan arduino'nun 13. pimine çekiyoruz. LED'in uzun ayağının artıya - 13. pime gittiği ortaya çıktı. Ve kısa olanımız uzun süredir toprağa bağlı - GND.

Her şey, şema toplandı. Ve gücü açtıktan sonra akım şu şekilde gidecek (şematik olarak): Arduino içindeki kaynaktan pim 13'e ulaşacak, kırmızı iletkenden devre tahtasına ulaşacak, dirençten geçecek, sonra LED'den geçecek , ardından siyah kablo aracılığıyla arduino'ya geri dönecektir. Sonuç olarak şema, ara vermeden çalıştı.

Bu devreyi kurun ve test edin. Aniden bir şey çalışmazsa, kontakları kontrol edin - Çinli çevrimiçi mağazalardan alınan kablolar ve prototip panoları her zaman kusursuz kalitede değildir.

Breadboard kullanarak bir devre prototipi oluşturmanın başka bir örneği şu uygulama olabilir:

Birleştirmek için şunları yapmanız gerekir:

• Breadboard (breadboard);
• bağlantı için teller;
• 1 LED;
• saat düğmesi;
• 330 ohm nominal dirençli direnç;
• pil tipi "Krona" 9V.

Pilin artısı pozitif baraya, eksisi de negatife bağlanır. Devre doğru monte edilmişse butona bastığınızda led yanacaktır.

Birkaç örnek daha:

sonuçlar

Breadboard'lar, prototip oluşturma ve düşük karmaşıklıktaki dijital devreler için idealdir. Uygulamalarında, hem devrenin temellerini öğrenen yeni başlayanlar hem de kurulum kolaylığı ve çalışma kontaklarının bağlantısının oldukça yüksek kalitesi nedeniyle deneyimli profesyoneller tarafından sıklıkla kullanılırlar. Bu tür kartların yardımıyla hızlı ve gereksiz lehimleme olmadan bir prototip oluşturabilir, test edebilir ve ardından daha güvenilir bir bağlantı seçeneğine sahip bir cihaz monte edebilirsiniz.

Çok sayıda avantaja rağmen, prototipleme panolarının dezavantajları da vardır. Zor koşullarda çalışan güvenilir bir cihaz yapılmasına izin vermezler. Direnç değerine karşı yüksek hassasiyete sahip analog devrelerin montajı için tasarlanmamıştır, çünkü. temas noktasındaki direnç birçok faktöre bağlıdır ve değişebilir. Panolar yüksek gerilim hatlarına bağlanmamalıdır. Son olarak, bu tür kartlar da maliyetlidir - lehimli devre kartları daha ucuza mal olacaktır.

Her halükarda, ilk projeler için arduinistin alternatifi yoktur. Ek olarak, bir devre tahtasının bağlanması soyut düşüncenin gelişmesine katkıda bulunur - ve bu asla gereksiz değildir.

Aşağıdaki tipte bir fabrika devre tahtası vardır:

Onu iki nedenden dolayı sevmiyorum:

1) Parçaları kurarken, önce radyo bileşenini koymak ve ardından iletkeni lehimlemek için sürekli olarak ileri geri çevirmeniz gerekir. Masada kararsız davranır.

2) Söktükten sonra delikler lehimle dolu kalır, levhanın bir sonraki kullanımından önce bunların temizlenmesi gerekir.

İnternette kendi ellerinizle ve mevcut malzemelerden yapabileceğiniz çeşitli devre tahtaları aradıktan sonra, birkaç ilginç seçenekle karşılaştım ve bunlardan birini tekrar etmeye karar verdim.

Forumdan alıntı: « Örneğin, uzun yıllardır bu ev yapımı ekmek tahtalarını kullanıyorum. Bakır pimlerin perçinlendiği bir fiberglas parçasından monte edilirler. Bu tür pimler ya radyo pazarından satın alınabilir ya da 1,2-1,3 mm çapında bakır telden kendiniz yapılabilir. Daha ince pimler çok fazla bükülür ve daha kalın pimler lehimleme sırasında çok fazla ısı alır. Bu "kukla", en eski püskü radyo öğelerini yeniden kullanmanıza olanak tanır. Bağlantılar en iyi şekilde MGTF floroplastik yalıtımlı bir tel ile yapılır. Sonra bir kez yapılan sonlar bir ömür boyu sürer.

Bu seçeneğin bana en uygun olduğunu düşünüyorum. Ancak fiberglas ve hazır bakır pimler mevcut değil, bu yüzden biraz farklı yapacağım.

Telden bakır tel çıkarıldı:

İzolasyonu temizledim ve basit bir sınırlayıcı kullanarak aynı uzunlukta pimler yaptım:

Pim çapı — 1 mm.

Tahtanın temeli için kontrplak kalınlığı aldı 4 mm (ne kadar kalın olursa, pimler o kadar güçlü tutar):

İşaretlemeden zarar görmemek için kontrplak üzerine çizgili kağıdı yapışkan bantla yapıştırdım:

Ve bir adım ile delinmiş delikler 10 mm matkap çapı 0,9 mm:

Çift sıra delikler elde ediyoruz:

Şimdi pimleri deliklere çakmanız gerekiyor. Deliğin çapı pimin çapından küçük olduğu için bağlantı sıkı olacak ve pim kontrplağa sıkıca sabitlenecektir.

Pimleri kontrplağın altına sürerken metal bir levha koymanız gerekir. Hafif hareketlerle iğneler tıkanır ve ses değiştiğinde iğnenin levhaya ulaştığı anlaşılır.

Tahtanın kıpırdamaması için bacaklar yapıyoruz:

Yapıştırıyoruz:

Breadboard hazır!

Aynı yöntemi kullanarak, yüzeye montaj için bir tahta yapabilirsiniz (İnternetten, radyodan fotoğraf):

Aşağıda, bütünlük için internette bulunan birkaç uygun tasarımı vereceğim.

Metal başlı raptiyeler bir tahta parçasına çakılır:

Sadece onları kalaylamak için kalır. Bakır kaplama düğmeler sorunsuz, ancak çelik olanlarla kalaylanmıştır.

Bu kısa makale size bir devre tahtasının nasıl çalıştığını ve bir devre tahtası üzerinde bir cihazı nasıl prototipleyebileceğinizi gösterecek.

Breadboard nasıl çalışır?

Prototip panosu, birbirine kapalı birkaç kontak grubundan oluşur. Breadboard'un plastik mahfazasındaki delikler, radyo bileşenlerini breadboard'a takmanıza ve çıkışları özel kablolar veya atlama telleri kullanarak birbirine bağlamanıza olanak tanır. Temas delikleri arasındaki mesafe standart 2,54 mm'dir ve bu, bir devre tahtasına hemen hemen tüm mikro devreleri, sensörleri ve modülleri kolayca kurmanıza olanak tanır.

Breadboard'un kenarları boyunca, breadboard üzerine monte edilmiş prototipin güç kaynağını bağlamak için tasarlanmış uzun temas grupları (“raylar”) vardır. Kaynaktan gelen güç ve toprak, herhangi bir temas deliği aracılığıyla bağlanır ve ardından mikro devrelerin, kartların, LED'lerin ve denetleyicilerin gücünü, güç veri yolu boyunca herhangi bir temas deliğine bağlayabilirsiniz.

Bir prototip oluşturma süreci, parçaları bir devre tahtasına monte etmekten ve ardından parçaların temas noktalarını tellerle bağlamaktan oluşur. Kontak gruplarının birkaç kontaktan oluşması nedeniyle, birçok elektrik kontağının bir noktaya getirilebilmesi sayesinde parçaların bağlantısı kolaylaştırılmıştır. Aslında her şey çok basit. Burada, bir devre tahtası kullanarak bir LED bağlama örneğine bakın:

Bir devre tahtası üzerinde prototipleme ile ilgili en önemli şey, zamanında durmak ve lehim prototipleme panoları kullanarak devrenin bir kısmını daha kompakt bir forma indirgemektir. Ancak bu her zaman yardımcı olmuyor.