Plošče je mogoče sestaviti za katero koli napravo. Priljubljeni so pri začetnih inženirjih elektronike in izkušenih obrtnikih. Sestavljeni so s spajkanjem in brez spajkanja. Prvi so trpežni in se lahko uporabljajo kot glavna plošča, drugi pa so zaradi odprave spajkanja bolj priročni za sestavljanje.

Za začetek proizvodnje katerega koli izdelka je potrebno narediti njegovo postavitev, nato pa po oceni učinkovitosti izdelka in njegovih drugih parametrov nadaljevati s proizvodnjo serije. V tem primeru prihranite denar in čas. Toda prototipi se ne izdelujejo samo v proizvodnji, pogosto se uporabljajo tudi v elektroniki, predvsem pa je to posledica proizvodnje prototipnih plošč.

Recimo, da nameravate izdelati novo elektronsko napravo. Prej je bil prototip plošče videti kot pravokotnik iz kartona, v katerem so bile narejene luknje in tam vstavljeni radijski elementi, povezani med seboj, nato pa je bilo preverjeno njegovo delovanje. Če je bilo delovanje naprave normalno, se je proizvodnja glavne plošče začela z uporabo ustreznih materialov. Zdaj je naloga nekoliko poenostavljena - na trgu se aktivno prodajajo prototipne plošče z že pripravljenimi luknjami in stezami, ki jih lahko najdete v specializiranih trgovinah, na primer tukaj http://makerplus.ru/, kjer lahko izberete pravo možnost .

Kakšne palice obstajajo?

Prototipne plošče so izdelane brez spajkanja in s spajkanjem. Zasnova brez spajkanja je plastično ohišje s številnimi luknjami za kontaktne konektorje. Na njih so nameščeni deli. Luknje so zasnovane za žice s premerom 0,7 mm. Razdalja med njima je 2,54 mm, kar je dovolj za namestitev tranzistorja in drugih elementov.

Prehrambne steze so označene z modro in rdečo črto. Število točk za priključke se lahko razlikuje od 100 do 2500 kosov. Načelo dela s takšno ploščo je preprosto. Elektronske elemente vgradite v zahtevane luknje in jih povežete z navadnimi žicami ali kupite posebej pripravljene premostitvene žice. Če je vezje nepravilno sestavljeno, ga razstavite in znova namestite.

Lepotna plošča s spajkanjem

Takšna plošča se od zgornje možnosti razlikuje po tem, da je elemente, nameščene v ohišju, mogoče spajkati. V tem primeru ga lahko uporabite ne le kot model, ampak tudi kot pravi izdelek. Res je, potem bo imela plošča nekoliko večjo velikost. Poleg tega imajo spajkane strukture nižjo ceno.

Plošče s spajkanjem, ki jih je mimogrede mogoče kupiti na strani spletne trgovine http://makerplus.ru/category/breadboard, imajo luknje za žice s premerom do 0,9 mm in so razporejene v korakih po en palec (2, 54 mm). Na eni strani konstrukcije so ravne izolirane linije folije, na drugi strani pa so nameščeni radioelementi in skakalci.

• Desko takoj odrežite na želeno velikost. Za to so primerne navadne škarje, rezalnik, nožna žaga. Lahko ga celo samo razbijete v luknje, nato pa očistite robove.
• Če plošče trenutno ne boste uporabljali, se območij folije ne dotikajte več z rokami. Roke so lahko mokre, kar bo povzročilo korozijo površine in slab stik.
• Če pride do oksidov ali kontaminacije, jih očistite z ničelnim brusnim papirjem ali navadno radirko.
• Radioelementi so nameščeni s strani, kjer ni folijskih trakov. Vodi so potisnjeni v luknje in spajkani na hrbtni strani.
• Modra barva prevodnih tirov označuje "minus" vezja, rdeča "plus", zelena pa se uporablja po lastni presoji. Proge so označene na isti strani, kjer se nahaja folija.
• Najpomembnejša namestitev delov je v navpičnem položaju, saj bo v tem primeru napaka povzročila nepravilno sestavljeno verigo.

Upoštevajte, da imata obe vrsti plošč lahko reže na straneh. To je potrebno za tiste, ki sestavljajo veliko napravo, sestavljeno iz več modulov. Utori vam omogočajo, da sestavite eno veliko ploščo iz več majhnih.

Pogosto je za hitro sestavljanje postavitve nekega elektronskega vezja na mizi priročno uporabiti prototipno ploščo, ki odpravlja spajkanje. In šele potem, ko ste prepričani, da vaše vezje deluje, lahko poskrbite za izdelavo tiskanega vezja s spajkanjem. Za osebo, ki se šele začenja učiti sveta elektronike, morda ni očitno, da bi uporabljala takšno orodje, kot je breadboard ali "bredboard" (breadboard). Poglejmo, kaj je matrična plošča in kako z njo delati.

Navodila za delo z brezspajkalno ploščo (bradboard)

Potrebovali bomo:

• Breadboard (master), kupiti;
• povezovalne žice (priporočam ta komplet);
• LED (lahko kupite);
• 330 ohmski upor ali blizu njega (odličen nabor uporov vseh priljubljenih ocen);
• baterija tipa "Krona" na 9 voltov.

1 Opis matrična plošča

Obstaja veliko vrst breadboards. Razlikujejo se po številu zatičev, številu vodil in konfiguraciji. Toda vsi so zgrajeni po istem principu. Plošča je sestavljena iz plastične podlage s številnimi luknjami, ki so običajno razporejene s standardnim korakom 2,54 mm. Z istim korakom se noge običajno nahajajo na izhodnih mikrovezjih. Luknje so potrebne za vstavljanje vodnikov radioelementov ali povezovalnih žic vanje. Tipičen pogled na ploščo je prikazan na sliki.

Različne vrste pohištvenih plošč (master)

Njegovo angleško ime - breadboard ("deska za kruh") - ta vrsta plošče je prejela zaradi primerjave z desko za rezanje kruha: primerna je za hitro "kuhanje" preprostih vezij.

Obstajajo tudi spajkalne breadboards. Razlikujejo se po tem, da so običajno izdelane iz steklenih vlaken, njihove metalizirane blazinice pa so zelo primerne za spajkanje žic in izhodnih radijskih elementov nanje. V tem članku takšnih plošč ne obravnavamo.

2 Naprava matrična plošča

Poglejmo, kaj je v matični plošči. Slika na levi prikazuje splošen pogled na ploščo. Na desni strani slike so zbiralke barvno označene. Modra je "minus" vezja, rdeča je "plus", zelena so vodniki, ki jih lahko uporabite po lastni presoji za povezavo delov električnega tokokroga, sestavljenega na matični plošči. Upoštevajte, da so središčne luknje povezane v vzporednih vrstah po matični plošči, ne po dolžini. Za razliko od napajalnih tirnic, ki so nameščene vzdolž roba plošče vzdolž njenih robov. Kot lahko vidite, obstajata dva para napajalnih tirnic, kar vam omogoča, da po potrebi na ploščo napajate dve različni napetosti, na primer 5 V in 3,3 V.

Dve skupini prečnih vodnikov sta ločeni s širokim utorom. Zahvaljujoč tej vdolbini se lahko mikrovezja v DIP paketih (ohišja z "nogami") namestijo na prototipno ploščo. Kot na spodnji sliki:

Na voljo so tudi radijski elementi za nadgradno montažo (njihove "noge" med namestitvijo niso vstavljene v luknje na tiskanem vezju, ampak so spajkane neposredno na njeno površino). S podobno ploščo se lahko uporabljajo le s posebnimi adapterji - vpenjanjem ali spajkanjem. Univerzalni adapterji se po tuji terminologiji imenujejo "zero gain paneli" ali ZIF plošče. Takšni adapterji so najpogosteje za 8-pinska mikrovezja in za 16-pinska mikrovezja. Primer takšnih elementov in takega adapterja je prikazan na sliki.

Številke in črke na matični plošči so potrebne, da boste lažje krmarili po tabli in po potrebi narisali in podpisali svoj diagram vezja. To lahko včasih pride prav pri urejanju velikih vezij, še posebej, če urejate po opisu. Uporabite jih na skoraj enak način kot črke in številke na šahovnici, na primer: priključite izhod upora na vtičnico E-11 itd.

3 Sestavljanje sheme na matični plošči

Za pridobitev spretnosti dela s ploščo bomo sestavili najpreprostejše vezje, kot je prikazano na sliki. "Plus" baterij povežemo s pozitivnim vodilom matične plošče, "minus" - z negativnim vodilom. Svetlo rdeče in črne črte so povezovalne žice, blede prosojne črte pa so povezave, ki jih zagotavlja matična plošča, prikazane so zaradi jasnosti.

Za vzpostavitev in testiranje domačih elektronskih naprav radioamaterji uporabljajo tako imenovane prototipne plošče. Uporaba matične plošče vam omogoča, da preverite, prilagodite in preizkusite vezje, še preden je naprava sestavljena na končno tiskano vezje.

To vam omogoča, da se izognete napakam pri načrtovanju, pa tudi hitro spremenite razvito vezje in takoj preverite rezultat. Jasno je, da matrična plošča zagotovo prihrani veliko časa in je zelo uporabna v radioamaterski delavnici.

Napredek in razvoj elektronike sta vplivala tudi na modelne plošče. Zdaj je mogoče brez težav kupiti brezspojkalno ploščo. Kakšne so prednosti takšne brezspojkalne plošče? Najpomembnejša prednost plošče brez spajkanja je odsotnost postopka spajkanja pri izdelavi prototipa vezja. Ta okoliščina znatno zmanjša postopek izdelave prototipov in odpravljanja napak naprav. Vezje lahko sestavite na vezje brez spajkanja v samo nekaj minutah!

Kako deluje brezspajkalna plošča?

Brezspajkalna plošča je sestavljena iz plastične podlage, ki vsebuje niz prevodnih zatičev. Teh konektorjev je veliko. Odvisno od zasnove matrične plošče so pin konektorji združeni v vrstice, na primer po 5 kosov. Rezultat je pet-pinski konektor. Vsak od priključkov vam omogoča, da nanj povežete izhode elektronskih komponent ali prevodnih prevodnikov s premerom, praviloma ne več kot 0,7 mm.

Ampak, kot pravijo, je bolje enkrat videti kot stokrat slišati. Takole izgleda brezspajkalna plošča EIC-402 za montažo brez spajkanja na 840 točkah. Tako ta plošča vsebuje 840 pin konektorjev!

Osnova plošče je ABS plastika. Kontaktni konektorji so izdelani iz fosforjevega brona in prevlečeni z nikljem. Zaradi tega so kontaktni konektorji (točke) zasnovani za 50.000 ciklov priključitve/odklopa. Kontaktni konektorji vam omogočajo, da povežete kable radijskih komponent in prevodnikov s premerom od 0,4 do 0,7 mm.

In tako je videti plošča za odpravljanje napak za mikrokrmilnike serije Pic, sestavljena na brezspojkalni plošči.

Kot lahko vidite, vam brezspajkalna plošča omogoča namestitev uporov, kondenzatorjev, mikrovezij, LED in indikatorjev. Neverjetno preprosto in priročno.

Brezspajkalna plošča naredi učenje elektronike zabavno. Shematski diagrami so sestavljeni na matični plošči brez dodatnega dela. Vse je tako preprosto, kot če bi se igrali z LEGO konstruktorjem.

Odvisno od "strmosti" brezspojkalne plošče je lahko opremljena s kompletom povezovalnih vodnikov (skočnih žic), dodatnimi konektorji itd. Kljub vsem "dobrotam" je glavni kazalnik kakovosti brezspojkalne plošče še vedno kakovost kontaktnih konektorjev in njihovo število. Tukaj je vse jasno, več kontaktnih točk (konektorjev), bolj zapleteno vezje je mogoče namestiti na takšno ploščo. Pomembna je tudi kakovost konektorjev, saj lahko konektorji zaradi pogoste uporabe izgubijo svoje elastične lastnosti, kar bo v prihodnosti povzročilo slabšo kakovost kontaktov.

Ker priključki na plošči omogočajo priključitev vodnikov s premerom največ 0,4-0,7 mm, lahko poskusi "potiskanje" debelih kablov delov povzročijo le poškodbe stika. V tem primeru je bolje spajkati ali naviti žico manjšega premera na priključke radioelementov, ki imajo dovolj velik premer, na primer, kot so močne diode, in celo nato povezati element na ploščo.

Če nameravate postaviti precej zapleteno vezje z velikim številom elementov, potem površina brezspojkalne plošče morda ne bo dovolj. V tem primeru je bolje razdeliti vezje na bloke, od katerih mora biti vsak sestavljen na ločeni plošči in nato povezan v eno napravo s povezovalnimi vodniki. Jasno je, da bo v tem primeru potrebna dodatna plošča.

Praviloma je prototipska plošča z naborom povezovalnih vodnikov različnih dolžin (skočne žice) dražja od običajnih plošč brez spajkanja, ki niso opremljene s takšnimi vodniki. Ampak to ni problem. Kot povezovalni vodnik se lahko uporablja tudi navadna izolirana žica.

Na primer, zelo pogosta in cenovno dostopna žica je kot nalašč za takšne namene. KSVV 4x0,4, ki se uporablja za vgradnjo požarnih in varnostnih alarmov. Ta žica ima 4 jedra, od katerih je vsako pokrito z izolacijo. Premer samega bakrenega jedra, brez izolacije, je 0,4 mm. Izolacija iz takšne žice se zlahka odstrani z rezalniki žice, bakrena žica pa ni lakirana.

Iz enega metra takega kabla lahko naredite veliko povezovalnih vodnikov različnih dolžin. Mimogrede, na zgornjih fotografijah plošče je bila za povezavo radijskih komponent uporabljena samo žica KSVV.

Plošča mora biti zaščitena pred prahom. Če plošče ne uporabljate dlje časa, se na njeni površini usede prah, ki zamaši kontaktne konektorje. V prihodnosti bo to privedlo do slabega stika in ploščo bo treba očistiti.

Brezspajkalne plošče niso zasnovane za delo z 220 volti! Prav tako je vredno razumeti to postavitev in preverjanje dela visokotokovna vezja na matični plošči brez spajkanja lahko povzroči pregrevanje glave zatičev.

Zaščita plošče.

Priprava brezspojkalne plošče pred delom.

Preden začnete izdelovati prototip vezja na novi brezspajkalni plošči, ne bo odveč, da z multimetrom "zazvonite" pin konektorje. To je potrebno, da ugotovimo, katere priključne točke so med seboj povezane.

Dejstvo je, da so točke (konektorji) na matični plošči povezane na matični plošči na poseben način. Na primer, brezspajkalna plošča EIC-402 ima 4 neodvisne kontaktne cone. Dve ob robovih sta električni tirnici (pozitivno " + "in minus" - ”), so označeni z rdečo in modro črto vzdolž kontaktnih točk. Vse točke vodila so med seboj električno povezane in dejansko predstavljajo en prevodnik, vendar s kopico priključnih točk.

Osrednji del je razdeljen na dva dela. Na sredini sta ta dva dela ločena z nekakšnim utorom. Vsak del ima 64 vrstic s 5 priključnimi točkami v vsaki. Teh 5 priključnih točk v vrsti je med seboj električno povezanih. Tako, če je na primer mikrovezje v paketu DIP-8 ali DIP-18 nameščeno v središču matični plošči, potem je mogoče na vsak njegov izhod priključiti 4 izhode radijskih elementov ali 4 skakalne povezovalne žice.

Prav tako bodo za povezavo ostale na voljo napajalne tirnice na obeh straneh matične plošče. To je precej težko razložiti z besedami. Seveda je bolje, da si ga ogledate v živo in se dovolj igrate z brezspojkalno ploščo. Tukaj je vezje, ki sem ga sestavil na plošči brez spajkanja. To je najpreprostejša razvojna plošča za odpravljanje napak za mikrokrmilnike PIC. Ima mikrokrmilnik PIC16F84 in vezne elemente: indikator, gumbe, brenčalo...

Plošča za montažo brez spajkanja je uporabna za hitro sestavljanje merilnih vezij, na primer za testiranje IR sprejemnika.

Takšne plošče je mogoče kupiti ne samo na radijskih trgih, ampak tudi na internetu.

Poceni brezspojkalne plošče lahko kupite na AliExpress.com. Govoril sem o tem, kako kupiti radijske komponente in komplete na AliExpressu.

Zakaj to počnejo? To vam omogoča, da prepoznate pomanjkljivosti, izboljšate vezje in ga nato, ko je naprava odpravljena, prenesete na ločeno tiskano vezje iz folijskega tekstolita. Ker je odpravljanje napak in spreminjanje naprave, spajkane na jedkano ploščo, vedno veliko težje. Seveda lahko v tem primeru spremenite vezje z rezanjem nekaterih tirov, spajkanjem delov s tečajno montažo s strani tiska in tako naprej, vendar je to že skrajni primer.

Danes je na trgu veliko odličnih prototipnih plošč za klešče po nizki ceni, še posebej, če jih kupite brez povezovalnih žic. Primer naprave, sestavljene na takšni plošči, si lahko ogledate spodaj:

Razmislite o tem, kako so razporejene plošče s kleščami, uporabljajo vzmetne kontakte, povezane 5 kosov zapored s kositrnimi kontakti, običajno so razporejeni navpično:

Na plošči so tudi vrstice lukenj za napajanje (običajno nameščene vodoravno), plus in minus, označeni (+) in (-) na plošči. Ko je žica zataknjena v luknjo na plošči, je pritrjena, in če je druga žica vstavljena v isto skupino lukenj, povezanih znotraj plošče, bo med njimi stik. Plošče so razdeljene na klešče ali brez spajkanja, o katerih smo razpravljali zgoraj, in plošče, ki jih je treba spajkati. Na tovarniških ploščah, namenjenih spajkanju, vstavite žico v luknjo, jo spajkajte s kontaktom na plošči. Primer takšne plošče je na naslednji fotografiji:

Vse povezave na takšnih ploščah so narejene s fleksibilno montažno žico, ki jo spajkamo na uporabljene kontakte. Takšna žica je lahko gola, nato pa je, da se izognemo kratkim stikom, po celotni dolžini spajkana na kontakte na plošči, kot lahko vidimo na spodnji fotografiji:

Tudi žico, ki povezuje kontakte, je mogoče izolirati, nato pa je spajkana samo na tiste kontakte, ki jih je treba povezati. Na primer, kot na naslednji sliki:

Spajkalna povezava na ploščo z izolirano žico

Takole izgleda naprava s strani delov, sestavljena na matični plošči:

Nagib lukenj na plošči, namenjenih za spajkanje (vendar, tako kot kletna plošča), je približno 2,5 mm in ustreza nagibu nog mikrovezij, izdelanih v paketu Dip. Nekateri obrtniki radioamaterji, očitno iz načela, sami izdelajo nekaj podobnega tovarniškim ploščam, z lastnimi rokami:

Pri izdelavi takšne plošče se vzorec, ki ščiti pred jedkanjem, nanese na mesta bodočih stikov z markerjem ali , in jedka na običajen način, nato pa izvrta. Plošče za odpravljanje napak naprave lahko izdelate sami in na enostavnejši način, tako da z rezalnikom razdelite kos folijskega tekstolita na dele:

V sovjetskih časih, ko ni bilo naprodaj tovarniških plošč in celo folijski tekstolit ni bil na voljo vsem, so radioamaterji izdelovali tudi takšne plošče:

Takšno ploščo so izdelali iz pločevinastih cvetnih listov, stisnjenih v nefolijski tekstolit ali kos vezanega lesa - na te cvetne liste so bili že spajkani kontakti, naknadno pocinkani, radijske komponente in povezovalne žice. Material pripravil AKV.

Ta kratek članek vam bo pokazal, kako deluje matična plošča in kako lahko naredite prototip naprave na matični plošči.

Kako deluje matična plošča

Prototipna plošča je sestavljena iz več skupin kontaktov, ki so med seboj zaprti. Luknje v plastičnem ohišju matične plošče omogočajo namestitev radijskih komponent na matično ploščo in medsebojno povezavo izhodov s posebnimi žicami ali skakalci. Razdalja med kontaktnimi luknjami je standardna 2,54 mm, kar vam omogoča enostavno namestitev skoraj vseh mikrovezij, senzorjev in modulov na matični plošči.

Ob robovih matične plošče so dolge kontaktne skupine ("tirnice"), ki so namenjene povezovanju napajalnika prototipa, sestavljenega na matični plošči. Napajanje in ozemljitev iz vira sta povezana skozi katero koli kontaktno luknjo, nato pa lahko priključite moč mikrovezij, plošč, LED in krmilnikov na poljubne kontaktne luknje po napajalnem vodilu.

Sam postopek izdelave prototipa je sestavljen iz namestitve delov na ploščo, ki ji sledi povezovanje kontaktov delov z žicami. Zaradi dejstva, da so kontaktne skupine sestavljene iz več kontaktov, je povezava delov olajšana, zahvaljujoč zmožnosti približevanja številnih električnih kontaktov na eno točko. Pravzaprav je vse zelo preprosto. Tukaj si oglejte primer povezave LED s pomočjo matične plošče:

Najpomembnejša stvar pri izdelavi prototipov na matični plošči je, da se pravočasno ustavite in zmanjšate del vezja v bolj kompaktno obliko z uporabo prototipnih plošč za spajkanje. Vendar to ne pomaga vedno.