Como trabalhar com uma protoboard sem solda. Montagem rápida de circuitos em placas de ensaio sem solda Placas de ensaio caseiras para soldagem

Quando os circuitos são soldados, você pode fazer tudo sem acréscimos. Mas então há uma probabilidade bastante alta de que algo possa entrar em curto-circuito. E então o esquema não funcionará. Para eliminar esta desvantagem e trazer os resultados do trabalho para uma forma mais ou menos decente, eles usam uma invenção tão simples e eficaz como uma placa de ensaio. O que é ela? Que variedades existem?

Tábua de pão

Como usar tal invenção? Primeiramente, vamos esclarecer o componente terminológico. Uma placa de desenvolvimento é uma placa universal usada para montar e simular protótipos de dispositivos eletrônicos. Eles podem ser divididos em dois tipos:

1. Aqueles onde a soldagem é usada.
2. Aqueles onde não há solda.

Ao criar protótipos de dispositivos eletrônicos, todos enfrentam vários problemas:

1. A protoboard deve ser projetada do zero e depois fabricada. Caso ocorra algum erro, será necessário refazê-lo.
2. Criar uma única cópia geralmente não é lucrativo.
3. Se o circuito for feito em microcircuitos com baixo grau de integração e elementos analógicos, será mais fácil fazê-lo com instalação na parede. Mas será muito difícil fabricar dispositivos microprocessados ​​dessa maneira.

Os radioamadores iniciantes estão na posição menos vantajosa: como ainda não possuem as habilidades para projetar circuitos, precisam operar “aleatoriamente”. Portanto, no momento, é produzida uma ampla gama de diferentes protoboards, onde são colocadas diferentes trilhas curtas, e uma pessoa só terá que conectar as peças para obter o circuito necessário.

Variedades

Existem vários tipos de placas de ensaio:

1. Universal. Possuem apenas furos metalizados que serão conectados pelo revelador.
2. Para dispositivos digitais. Existem locais separados onde os microcircuitos podem ser colocados. Existem também barramentos de alimentação em toda a linha.
3. Especializado. Eles são criados para vários dispositivos que devem operar em determinados chips. Via de regra, são muito funcionais e bem desenhados.

Além disso, dependendo de como são feitos, existem dois tipos:

1. Placa de ensaio sem solda. As vantagens desse tipo costumam ser chamadas de integridade e precisão de execução (se falamos de desenhos industriais).
2. Placa de ensaio soldada. O baixo custo e a possibilidade de troca fácil do aparelho são as principais vantagens desse tipo.

Placas de desenvolvimento para montagem em soquete

Essas peças têm milhares de orifícios que são conectados entre si por meio de tiras de metal. Os cabos dos microcircuitos e componentes de rádio são inseridos nos orifícios e depois conectados por meio de jumpers. As longas fileiras de pinos que podem ser vistas na parte inferior, central e superior da placa são os trilhos de alimentação. Eles são usados ​​para conectar vários pontos em um circuito ao terra e à fonte de alimentação. Sob cada furo existe um contato elástico com formato especial, que garante alta condutividade e durabilidade das conexões. A placa de desenvolvimento é empilhável. Nesses casos, existem ranhuras nas faces laterais para conectar vários dispositivos em um grande.

Conclusão

A placa de desenvolvimento simplifica significativamente o trabalho do desenvolvedor. Também aumenta a estabilidade do circuito, por isso não hesite em usar o dispositivo. É impossível não notar o importante papel que uma placa de desenvolvimento desempenha para quem está começando a desenvolver dispositivos eletrônicos, pois muitos desses blanks já são produzidos para a criação de determinados dispositivos. Portanto, ao projetar um circuito popular, faz sentido verificar se já existe um espaço em branco para ele, pois se a resposta for positiva, isso economizará significativamente o tempo.

Este breve artigo explicará como funciona uma placa de desenvolvimento e como você pode prototipar um dispositivo em uma placa de desenvolvimento.

Como funciona uma placa de desenvolvimento

A placa de ensaio consiste em vários grupos de contatos fechados entre si. Os orifícios na caixa plástica da placa de ensaio permitem instalar componentes de rádio na placa de ensaio e conectar os pinos entre si usando fios ou jumpers especiais. A distância entre os orifícios de contato é padrão de 2,54 mm, o que permite instalar facilmente quase todos os microcircuitos, sensores e módulos na placa de ensaio.

Ao longo das bordas da placa de ensaio existem longos grupos de contato (“trilhos”) projetados para conectar energia ao protótipo montado na placa de ensaio. A energia e o aterramento da fonte são conectados através de qualquer orifício de contato e, em seguida, você pode conectar a alimentação de microcircuitos, placas, LEDs e controladores a qualquer orifício de contato ao longo de todo o barramento de energia.

O processo de criação de um protótipo consiste em instalar as peças em uma protoboard e depois conectar os contatos das peças com fios. Devido ao fato dos grupos de contatos serem compostos por vários contatos, a conexão das peças é facilitada, graças à capacidade de reunir muitos contatos elétricos em um ponto. Na verdade, tudo é muito simples. Aqui, veja um exemplo de conexão de um LED usando uma placa de ensaio:

O mais importante na criação de um protótipo em uma placa de ensaio é parar no tempo e trazer parte do circuito para uma forma mais compacta usando placas de ensaio de solda. Mas isso nem sempre ajuda.

Para uma montagem confiável de dispositivos, são criadas placas de circuito impresso individuais. Se você mesmo fizer isso, levará muito tempo e forçará você a mexer com produtos químicos e com um ferro de soldar. Placas individuais com instalação industrial sob encomenda são extremamente caras em pequenas quantidades.

Para montar circuitos elétricos rapidamente, sem solda e sem problemas, existe tábua de pão. Também é chamada de placa de ensaio, placa de ensaio ou placa de ensaio'om.

Princípio da Operação

Sob a camada de plástico estão escondidas placas-trilhos de cobre, dispostas de acordo com um princípio simples:

Exemplo de uso

O mesmo circuito em uma placa de ensaio pode ser montado de várias maneiras. Vejamos um exemplo de uma das configurações do seguinte esquema:

Na protoboard, sua concretização física pode ser feita da seguinte forma:

O que você deve prestar atenção:

As cores dos fios, claro, não importam. No entanto, é uma boa prática usar fios vermelhos para a linha de alimentação e preto ou azul para a linha de terra.

Conectamos a fonte de alimentação aos trilhos laterais longos. Isso permite que você não puxe um grande número de fios de diferentes partes do circuito, e a tarefa de substituí-lo ou movê-lo é bastante simplificada

A posição de todo o circuito na placa de ensaio não é tão importante. Importante posição mútua componentes em relação uns aos outros

Breadboard (placa de circuito sem solda) é uma das principais ferramentas tanto para quem está aprendendo o básico de design de circuitos quanto para profissionais.

Neste artigo você conhecerá onde e como usar protoboard e o que são. Depois de se familiarizar com os princípios básicos fornecidos, você será capaz de montar seu próprio circuito elétrico usando uma placa de ensaio sem solda.

Excursão histórica

No início da década de 1960, a prototipagem de chips era mais ou menos assim:

Na plataforma foram instalados suportes de metal, nos quais foram enrolados os condutores. O processo de prototipagem foi bastante longo e complexo. Mas a humanidade não fica parada e uma abordagem mais elegante foi inventada: Placas de ensaio despreocupadas!

Se você sabe que pão é traduzido como pão e tábua é tábua, então uma das associações que pode surgir ao mencionar a palavra tábua de pão é um suporte de madeira onde o pão é cortado (como na figura abaixo). Em princípio, você não está longe da verdade.

Então, de onde veio esse nome - protoboard? Anos atrás, quando os componentes eletrônicos eram grandes e desajeitados, muitos DIYers em suas garagens montavam circuitos usando cortadores de pão (um exemplo é mostrado na imagem abaixo).

Gradualmente, os componentes eletrônicos tornaram-se menores e foi possível reduzir a prototipagem ao uso de condutores, conectores e microcircuitos mais ou menos padronizados. A abordagem mudou um pouco, mas o nome migrou.

Breadboard é uma placa de circuito sem solda. Esta é uma ótima plataforma para desenvolver protótipos ou circuitos temporários sem a necessidade de um ferro de solda e todo o incômodo e demorado processo de dessoldagem que o acompanha.

A prototipagem é o processo de desenvolvimento e teste de um modelo do seu futuro dispositivo. Se você não sabe como seu dispositivo se comportará sob determinadas condições específicas, é melhor primeiro criar um protótipo e testar seu desempenho.

Placas de circuito sem solda são usadas tanto para criar circuitos elétricos simples quanto para protótipos complexos.

Outra área de aplicação das placas de ensaio é o teste de novas peças e componentes - por exemplo, microcircuitos (ICs).

Como mencionado acima, o circuito elétrico que você cria pode mudar e esta é a principal vantagem de usar placas de circuito sem solda. Por exemplo, a qualquer momento você pode incluir um LED adicional no circuito, que responderá a determinadas condições do seu circuito. A figura abaixo mostra um exemplo de diagrama de circuito para testar a funcionalidade do chip Atmega, que é usado nas placas Arduino Uno.

“Anatomia das placas de circuito sem solda”

A melhor maneira de explicar exatamente como funciona uma placa de ensaio é descobrir como ela se parece por dentro. Vejamos o exemplo de um tabuleiro em miniatura.

A imagem abaixo mostra uma protoboard com a base inferior removida. Como você pode ver, a placa possui fileiras de placas de metal instaladas nela.

Cada placa de metal se parece com a figura abaixo. Ou seja, não se trata apenas de uma placa, mas sim de uma placa com clipes que ficam escondidos na parte plástica da placa de circuito. É nesses clipes que você conecta seus fios.

Ou seja, assim que você conectar um condutor a um dos furos de uma fileira separada, esse contato será conectado simultaneamente aos demais contatos de uma fileira separada.

Observe que existem cinco clipes em um trilho. Este é o padrão geralmente aceito. A maioria das placas de circuito sem solda são implementadas desta forma. Ou seja, você pode conectar até cinco componentes inclusive em um trilho separado na placa de ensaio e eles serão interconectados. Mas há dez furos seguidos na placa! Por que estamos limitados a cinco pinos? no centro Existe um trilho separado sem pinos na placa de circuito. Esse trilho isola as placas umas das outras. Discutiremos por que isso é feito um pouco mais tarde. estão limitados a cinco contatos conectados, e não a dez.

A imagem abaixo mostra um LED montado em uma placa de circuito sem solda. Observe que as duas pernas de LED são montadas em trilhos paralelos isolados. Como resultado, não haverá fechamento de contato.

Vejamos agora uma grande placa de ensaio. Em tais placas, como regra, são fornecidos dois trilhos localizados verticalmente. Os chamados trilhos de energia.

Esses trilhos são semelhantes em design aos horizontais, mas são conectados entre si ao longo de todo o comprimento. Ao desenvolver um projeto, muitas vezes você precisa de energia para muitos componentes. São esses trilhos que são usados ​​​​para fonte de alimentação. Geralmente são marcados com “+” e “-” e com duas cores diferentes – vermelho e azul. Via de regra, os trilhos são conectados entre si para obter a mesma potência em ambos os lados da placa de ensaio (veja a figura abaixo). Aliás, não há necessidade de conectar o plus exatamente ao trilho marcado com “+”, isso é apenas uma dica que vai te ajudar a estruturar seu projeto.

Trilho central sem contatos (para chips DIP)

Um trilho central sem pinos isola os dois lados da placa de circuito sem solda. Além do isolamento, este trilho tem uma segunda função importante. A maioria dos circuitos integrados (ICs) são fabricados em tamanhos padrão. Para que eles ocupem o mínimo de espaço na placa de circuito, é usado um formato especial chamado Dual in-line Package, ou DIP, para abreviar.

Para microcircuitos DIP, os contatos estão localizados nos dois lados e se encaixam perfeitamente em dois trilhos no centro da placa de ensaio. É neste caso que o isolamento de contato é uma excelente opção, o que permite encaminhar cada contato do microcircuito para um separado. trilho com cinco contatos.

A figura abaixo mostra a instalação de dois chips DIP. Acima está o LM358, abaixo está o microcontrolador ATMega328, que é usado em muitas placas Arduino.

Linhas e colunas (trilhos horizontais e verticais)

Você provavelmente já percebeu que as placas de circuito sem solda possuem números e letras próximos às linhas (trilhos horizontais) e colunas (trilhos verticais). Estas marcações são fornecidas apenas por conveniência. Os protótipos de seus dispositivos ficam rapidamente repletos de componentes adicionais, e um erro na conexão leva à inoperabilidade do circuito elétrico ou mesmo à falha de componentes individuais. É muito mais fácil conectar um contato a um trilho marcado com um número e uma letra do que contar os contatos “a olho nu”.

Além disso, muitas instruções também indicam os números dos trilhos, o que facilita muito a montagem do seu circuito. Mas não se esqueça que mesmo seguindo as instruções, os números de contato na placa de ensaio não precisam ser iguais!

Pegs em protoboards

Algumas placas de circuito são feitas em um suporte separado no qual são instalados pinos especiais. Esses pinos são usados ​​para conectar uma fonte de energia à sua placa de ensaio. Placas de ensaio semelhantes são discutidas com mais detalhes abaixo.

Outras características

Ao projetar um circuito elétrico, você não precisa se limitar a apenas uma placa de circuito. Muitas placas de circuito possuem slots e abas especiais nas laterais. Usando esses slots, você pode conectar várias placas de circuito e criar o espaço de trabalho necessário. A figura abaixo mostra quatro mini protoboard "a, conectadas entre si.

Algumas placas de circuito sem solda possuem um suporte autoadesivo na parte traseira. Um recurso muito útil se você deseja instalar uma placa de ensaio de maneira confiável em alguma superfície.

Em algumas placas de ensaio grandes, os trilhos verticais aos quais a energia é fornecida consistem em duas partes isoladas uma da outra. É muito conveniente se o seu projeto necessita de duas fontes de alimentação diferentes: por exemplo, 3,3 V e 5 V. Mas é preciso ter muito cuidado e antes de usar a protoboard, conectar uma fonte de alimentação e verificar a tensão nas duas extremidades da vertical trilho usando um multímetro.

Nós fornecemos energia para a placa de ensaio

Existem diferentes maneiras de fornecer energia à placa de ensaio.

Se estiver trabalhando com Arduino, você pode conectar os pinos 5V (3,3V) e Gnd a dois trilhos diferentes da placa de ensaio. A imagem abaixo mostra a conexão do pino Gnd do Arduino ao trilho da mini placa de ensaio.

Normalmente, o Arduino é alimentado por uma porta USB do computador ou por uma fonte de alimentação externa, que podemos fornecer ao trilho da placa de ensaio.

Placas de circuito sem solda com pinos

Já foi mencionado acima que algumas placas de circuito possuem pinos para conexão de uma fonte de alimentação externa.

Para começar, você precisa conectar os pinos aos trilhos da placa de ensaio "e usando condutores. Os pinos não estão conectados a nenhum trilho, o que lhe dá espaço de manobra: para qual trilho fornecer energia e aterramento.

Para conectar o fio ao pino, desparafuse a tampa plástica e coloque a ponta do fio no orifício (veja foto abaixo). Depois disso, aperte a tampa novamente.

Normalmente, você precisará de dois pinos: um para alimentação e outro para aterramento. Um terceiro pino pode ser usado se você precisar de uma fonte de energia alternativa.

Os pinos estão conectados aos trilhos, mas isso não é tudo. Agora você precisa conectar uma fonte de alimentação externa. Existem várias opções.

Você pode usar conectores especiais, conforme mostrado na foto abaixo.

Você pode usar "crocodilos" e até condutores comuns. Depende inteiramente das suas preferências e das peças que você tem disponíveis.

Uma das opções bastante universais é soldar os contatos no conector da sua fonte de alimentação e conectar os fios aos pinos, conforme mostrado abaixo.

Você também pode usar módulos estabilizadores de energia especiais, produzidos para placas de circuito sem solda. Alguns módulos permitem alimentar a placa de ensaio a partir de uma porta USB, alguns são feitos com conectores padrão para fontes de alimentação. A maioria desses módulos estabilizadores de energia fornece regulação de tensão. Por exemplo, você pode selecionar a tensão que irá para o trilho: 3,3 V ou 5 V. Uma das opções para tais módulos reguladores/estabilizadores de tensão é mostrada na figura abaixo.

Circuito simples usando placa de circuito sem solda

Abordamos os princípios básicos de como trabalhar com uma placa de circuito sem solda. Vejamos um exemplo de circuito elétrico simples no qual usaremos uma placa de ensaio.

Abaixo está uma lista de nós que serão necessários para nossa cadeia. Se você não tiver essas peças exatas, poderá substituí-las por outras semelhantes. Não se esqueça: o mesmo circuito elétrico pode ser montado com componentes diferentes.

• Tábua de ensaio
• Regulador/estabilizador de tensão
• unidade de energia
• LEDs
• Resistores 330 Ohm 1/6 W
• Conectores
• Botões de tato (quadrado de 12 mm)

Montando um circuito elétrico

Uma foto do circuito elétrico montado usando uma placa de circuito sem solda é mostrada abaixo. O projeto utiliza dois botões, resistores e LEDs. Observe que dois circuitos semelhantes são montados de maneira diferente.

A placa vermelha à esquerda é um estabilizador de tensão que fornece energia de 5V aos trilhos da placa de ensaio.

O circuito é montado da seguinte forma:

• A perna positiva (ânodo) do LED é conectada à alimentação de 5 V do trilho da placa de ensaio correspondente.
• A perna negativa (cátodo) do LED está conectada a um resistor de 330 Ohm.
• O resistor está conectado ao botão do relógio.
• Quando o botão é pressionado, o circuito é aterrado e o LED acende.

Ao prototipar, é importante compreender os circuitos elétricos. Vamos dar uma olhada rápida no diagrama elétrico do nosso pequeno circuito elétrico.

Um diagrama elétrico é um diagrama esquemático que usa símbolos universais para componentes elétricos individuais e mostra a sequência em que eles estão conectados. Circuitos elétricos semelhantes podem ser obtidos usando o programa Fritzing.

O circuito elétrico do nosso projeto é mostrado na figura abaixo. A alimentação de 5V é representada pela seta na parte superior do diagrama. 5V está conectado ao LED (triângulo e linha horizontal com setas). Depois disso, o LED é conectado a um resistor (R1). Após isso é instalado um botão (S1), que fecha o circuito. E no final da corrente está o chão (Gnd é a linha horizontal abaixo).

Certamente surge a pergunta: por que precisamos de circuitos elétricos se podemos simplesmente criar um diagrama de fiação usando o mesmo Fritzing? Por exemplo, como em uma imagem semelhante:

Conforme mencionado acima, você pode montar o mesmo circuito de diferentes maneiras, mas o diagrama do circuito elétrico permanecerá o mesmo. Ou seja, a implementação prática pode ser diferente, o que lhe dá espaço para a imaginação e uma compreensão mais geral dos processos que ocorrem no seu projeto.

Olá a todos. Hoje falaremos sobre protoboard sem solda ou placa de ensaio, como a burguesia o chama. Esta placa, por assim dizer, está incluída na lista de ferramentas obrigatórias que um engenheiro eletrônico deve ter (seja ele um jovem cérebro que está apenas dando os primeiros passos ou um cérebro experiente que já viu a vida).

O conhecimento de quais tipos de protoboards existem, como e onde tais ferramentas são utilizadas irá ajudá-lo no desenvolvimento e montagem de seus próprios projetos de diversos eletrônicos. caseiro.

As primeiras placas ficaram assim:

Na base foram fixados suportes metálicos, sobre os quais foram posteriormente fixados os fios e terminais de contato dos elementos (simplesmente enrolados).

É bom que o progresso tecnológico não fique parado, porque graças à sua influência podemos utilizar ferramentas tão maravilhosas.

Ao contrário de uma placa de ensaio sem solda, você pode usá-las (elas são muito mais baratas e são fabricadas com base nos parâmetros exigidos).

No entanto, ao montar em uma placa sem solda, você não precisará de ferro de soldar/solda. Além disso, você evitará as dificuldades associadas à soldagem de peças na superfície da placa.

A regra da boa forma e do bom senso sempre foi e continua sendo a prototipagem de circuitos eletrônicos. É importante saber como o dispositivo se comportará sob determinados parâmetros específicos antes de montar o dispositivo finalizado.

Além disso, usando uma placa sem solda, você pode verificar a funcionalidade de novos componentes e componentes de rádio.

Vejamos a estrutura de uma placa sem solda

Vejamos o desenho do quadro. Consiste em fileiras de placas metálicas (trilhos).

Os trilhos, por sua vez, consistem em pinças nas quais são instaladas as “pernas” dos componentes do rádio. Todos os 5 furos consecutivos estão conectados entre si.

Agora vamos voltar nossa atenção para duas listras verticais/horizontais (dependendo da posição que você olha), que estão localizadas separadamente (ao longo das bordas) - essas são as placas de potência. Todos os soquetes de uma placa longa estão conectados entre si.

A ranhura central isola as laterais da placa. A largura desta faixa é fixada pela norma. Permite instalar chips DIP de forma que cada pino seja instalado em um trilho separado e permite conectar até 4 pinos externos.

Os quadros são marcados com sequências alfabéticas e digitais. Essas designações ajudam você a navegar na instalação de componentes, a fim de evitar conexões erradas (que podem resultar no não funcionamento do circuito ou na falha de peças individuais).

Eles também produzem placas fabricadas em suportes separados com terminais de fixação especiais. Eles são usados ​​para conectar a fonte de alimentação à placa.

Se você notou, algumas placas possuem ranhuras e saliências especiais (estão localizadas nas laterais). Com a ajuda deles, você pode combinar placas e criar uma superfície de trabalho de qualquer tamanho.

Além disso, algumas placas possuem um suporte autoadesivo na parte traseira.

A figura mostra um método de “alimentar” a placa do Arduino.

Se você encontrar uma placa com terminais para alimentação, será necessário conectá-los às linhas da placa de ensaio por meio de condutores (jumpers). Os terminais não estão conectados a nenhuma linha. Para conectar um fio a um terminal, remova (desparafuse) a tampa plástica e coloque a extremidade do fio no orifício. Reinstale a tampa. Normalmente são usados ​​dois terminais: para alimentação e para aterramento.

Agora só falta conectar uma fonte de alimentação externa. Isso pode ser feito com:

• saltadores;

• “crocodilos” ou fios comuns;

• módulos estabilizadores de energia produzidos para placas sem solda.

Obrigado pela sua atenção. Continua :)