5 Petua untuk Breadboarding yang Berjaya: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Nama saya Jeremy, dan saya berada di tahun junior saya di Universiti Kettering. Sebagai pelajar Kejuruteraan Elektrik, saya berkesempatan menghabiskan berjam-jam di makmal membina litar kecil di papan roti. Sekiranya anda berpengalaman membuat litar kecil dan membuat projek elektronik sendiri, anda mungkin tidak mendapat banyak faedah di sini. Tujuan arahan ini adalah untuk merangkumi asas penggunaan papan roti, pengenalan komponen umum, dan membina litar kecil. Selain itu, saya akan membincangkan secara ringkas bagaimana mengatur litar anda, dan juga beberapa strategi penyelesaian masalah untuk keadaan di mana keadaan menjadi serba salah.

Diandaikan bahawa individu yang membaca ini mempunyai beberapa keakraban dengan asas-asas elektronik dan terminologi: aliran arus, voltan, kekutuban, konduktansi, litar pintas, litar terbuka, simpang, dan bias. Selain itu, di anggap pembaca sudah biasa menukar bekalan kuasa yang digunakan di persekitaran makmal.

Saya menulis ini kerana saya senang membina litar kecil di makmal dan telah memerhatikan beberapa masalah dan kesilapan yang sering berlaku di sepanjang perjalanan. Harapan saya adalah bahawa ini akan membantu seseorang yang baru memulakan perjalanan ke dalam penemuan elektronik untuk mencari sesuatu yang berguna yang akan menyelamatkan mereka dari beberapa sakit kepala yang saya hadapi di sepanjang jalan, dan membuka pintu kepada kegembiraan bangunan litar kecil!

Langkah 1: Papan Roti

Apakah papan roti ?:

Alat yang popular untuk prototaip dan menguji litar, membolehkan pengguna menyambung dan menukar komponen dengan cepat dan membuat persimpangan dengan mudah. Menggunakan papan roti membolehkan pemasangan dan pengubahsuaian litar yang cepat tanpa syarat pematerian.

Konfigurasi:

Jalur terminal: Jalankan secara mendatar, dengan nombor baris bertambah dengan lima, dan huruf lajur dalam kumpulan lima. Baris 1, lajur A-E membentuk satu titik hubungan berterusan - atau persimpangan, dan baris 1, lajur F-J membentuk yang lain

Jalur bas: Berlari secara menegak berpasangan sepanjang panjang setiap sisi, dan dilabel sama ada "+" atau "-". Seluruh jalur + adalah satu persimpangan berterusan, dan - jalur adalah persimpangan berterusan, yang membolehkan banyak komponen dihubungkan ke sumber kuasa

Palung / Alur: Menjalankan panjang papan roti secara menegak di antara jalur Terminal. Baris tidak putus di alur ini, memungkinkan penggunaan Litar Bersepadu (IC)

Papan roti boleh dibeli dalam pelbagai ukuran dan gaya, tetapi keterangan konfigurasi di atas tetap sama sama ada anda mempunyai papan roti setengah, atau model yang lebih besar dengan terminal kuasa dan beberapa papan dipasang ke plat logam.

Agar berjaya membuat litar anda, sangat penting untuk memahami tata letak titik kontak di papan roti. Apabila digunakan dengan betul, papan roti adalah alat yang bagus untuk membina litar dan membuat pengubahsuaian dengan cepat!

Langkah 2: Ketahui Komponen Anda

Dalam reka bentuk litar elektronik, seseorang akan menemui pelbagai komponen. Walaupun ini tidak dimaksudkan untuk menjadi daftar lengkap, saya akan menyoroti beberapa komponen yang lebih umum, tujuannya, dan beberapa peringatan untuk menangani. Banyak sakit kepala dapat diselamatkan dengan menangani dan menggunakan komponen dengan betul. Sekiranya anda baru mula menggunakan elektronik, banyak komponen yang boleh didapati untuk memberi anda asas dengan harga di bawah $ 20.

Perintang: (diukur dalam Ohms) Menentang aliran arus dalam litar. Bergantung pada penempatan dalam litar dapat digunakan untuk membahagi voltan atau arus. Perintang mempunyai jalur berwarna pada mereka yang menunjukkan nilai rintangan dalam ohm dan toleransi mereka. Jadual berguna untuk menentukan nilai rintangan. Perintang boleh diletakkan di kedua arah dalam litar, dan akan berfungsi dengan cara yang sama (ia tidak mempunyai kekutuban).

Photo-Resistor: Menentang aliran arus. Nilai rintangan berbeza-beza berdasarkan cahaya sekeliling. Boleh digunakan dalam aplikasi peredupan atau menghidupkan litar dalam keadaan cahaya rendah.

Kapasitor: (diukur dalam Farads) Kapasitor menyimpan tenaga yang kemudian dapat disebarkan ke dalam litar di lain waktu. Ia bertindak sebagai blok untuk mengalirkan arus, tetapi memungkinkan arus bolak-balik melewati. Kapasitor mempunyai berbagai aplikasi dari penyaringan frekuensi hingga melicinkan riak dalam litar penyearah. Penting untuk diperhatikan bahawa walaupun kapasitor cakera seramik bukan komponen polar, penjagaan mesti dilakukan dengan kapasitor elektrolitik, kerana kabelnya mempunyai plumbum yang ditentukan untuk sambungan ke terminal positif dan negatif dan boleh rosak apabila diletakkan ke belakang.

Transistor: Transistor adalah semikonduktor yang mengatur aliran arus, menguatkan isyarat, atau bertindak sebagai suis. Terdapat banyak jenis transistor, tetapi pertimbangan yang paling penting dalam reka bentuk litar awal (dengan anggapan anda mempunyai transistor yang betul untuk aplikasi) adalah bahawa penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan kejutan statik pada komponen ini.

Diod: Diod adalah semikonduktor yang bertindak sebagai injap sehala ke aliran semasa. Semasa bias ke hadapan, arus memasuki anod (+ plumbum) dan mengalir keluar katod (- plumbum). Walau bagaimanapun, apabila dibalikkan, ia berfungsi sebagai suis terbuka, dan tidak ada arus yang mengalir ke seluruh komponen. Pertimbangan harus diambil ke arah orientasi, kerana meletakkan diod ke belakang akan menghasilkan tingkah laku litar yang tidak diingini, atau dioda yang ditiup.

Diod Pemancar Cahaya (L. E. D): Diod khas yang memancarkan cahaya ketika sedang melakukan. Digunakan dalam banyak aplikasi kecil di mana penunjuk diperlukan. Manfaatnya termasuk penggunaan kuasa yang sangat rendah, dan jangka hayat yang sangat panjang.

Litar Bersepadu: Komponen terakhir yang akan saya perkenalkan ialah litar bersepadu (IC). Terdapat terlalu banyak variasi untuk disenaraikan di sini, tetapi beberapa di antaranya adalah penguat operasi, pemasa, pengatur voltan, dan susunan logik. Litar bersepadu menyediakan keseluruhan litar dalam cip kecil, dan boleh mengandungi perintang, dioda, kapasitor, dan transistor semuanya dalam cip yang lebih kecil daripada sepeser pun. Terdapat konvensi penomboran untuk pin pada cip IC, ada lekukan, atau titik di permukaan cip, dan ini sesuai dengan pin # 1, pin kemudian diberi nombor secara berurutan di sisi, dan sandarkan yang lain.

AWAS! Litar bersepadu dapat musnah akibat kejutan statik.

Bersama dengan komponen di atas, terdapat induktor, relay, suis, potensiometer, perintang berubah, paparan tujuh segmen, sekering, transformer… anda mendapat idea! Pencarian dalam talian yang cepat akan memberikan banyak maklumat berguna (Contohnya: gambaran keseluruhan komponen, apa yang dilakukan oleh transistor ?, jenis kapasitor)

Mengetahui maklumat asas mengenai komponen yang anda gunakan, sama ada sensitif terhadap statik atau tidak, dan sama ada polaritasnya akan sangat bermanfaat. Anda bukan sahaja akan menjimatkan masa, wang, dan sakit kepala; tetapi litar akan cenderung berfungsi seperti yang dikehendaki lebih cepat!

Langkah 3: Organisasi Penting

Organisasi - Mengapa penting?:

Litar di atas (sebelah kanan) sama berfungsi, tetapi dengan penampilan yang berbeza. Walaupun yang pertama menggunakan pendawaian yang lebih sedikit, itu bukan kaedah pilihan untuk membina litar kecil. Terdapat banyak ruang di papan roti untuk litar kecil; jangan takut untuk menggunakan ruang ini!

Walaupun pilihan untuk menggunakan petunjuk adalah peribadi, beberapa perkara dapat menjadikan hidup lebih mudah. Banyak orang akan menggunakan wayar tembaga dan membuat petunjuk mereka sendiri, tetapi pilihan saya adalah jumper papan roti yang boleh dibeli secara dalam talian dengan murah. Pelompat dibuat dari helai kawat berbanding dawai tembaga yang kaku, dan mempunyai pin di hujungnya agar mudah digunakan. Kelebihan dengan helai, adalah bahawa pendawaian jauh lebih fleksibel, jadi anda cenderung untuk memutuskan sambungan, dan terdapat fleksibiliti yang lebih besar dalam perutean. Catatan terakhir mengenai pendawaian, sangat membantu "kod warna" pendawaian anda dengan cara yang mudah untuk anda lacak (gambar kiri di atas). Sebagai contoh, saya ingin menyimpan kabel merah dan hitam untuk voltan positif dan negatif saya (masing-masing), saya sering menggunakan kelabu atau oren untuk titik persamaan saya, biru untuk isyarat input, dan putih atau kuning untuk persimpangan dalaman. Sekiranya anda mempunyai beberapa sumber kuasa, serta input dari penjana isyarat, ada baiknya membuat teg untuk kabel anda dan melabelkannya untuk memastikan sambungan yang betul kemudian.

Ketika mengikuti rajah skema, perkara akan menjadi lebih mudah jika anda menyusun komponen anda di papan hampir sedekat mungkin dengan susun atur dalam skema. Dengan cara ini, anda dapat melihat nilai komponen anda sekilas, dan juga memudahkan untuk mengesan laluan isyarat / menyelesaikan masalah kegagalan. Makmal di kebanyakan sekolah sering mengarahkan anda melakukan pengukuran voltan atau arus pada titik tertentu di litar; dalam keadaan ini, litar anda secara fizikal menggambarkan skema adalah pertolongan BESAR! Terakhir, apabila anda memasuki litar yang lebih kompleks dan maju, penting untuk menjauhkan komponen yang lebih sensitif (seperti Litar Bersepadu) dari induktor, relay, dan komponen lain di mana ia mungkin rosak dari medan magnet.

Sekiranya litar yang anda bina mempunyai satu (atau lebih) litar bersepadu, bilangan komponen dan plumbum yang diperlukan untuk membina litar dapat dengan cepat tidak kemas. Untuk membantu mengurangkan kekacauan dan menjadikan perkara lebih mudah pada diri anda, selalunya berguna untuk meletakkan litar bersepadu dari semua yang lain di papan, dan meletakkan komponen lain dengan plumbum ke pin IC. dengan cara ini, lebih mudah untuk menguraikan perkara kemudian. Sekiranya litar akan dibina dalam bentuk tetap kemudian, anda boleh menggabungkan semuanya agar sesuai dengan ruang yang lebih kecil.

Langkah 4: Penyelesaian Masalah Asas

Semua baik - sehingga tidak!

Oleh itu, anda telah menyelesaikan kerja rumah anda, anda memahami komponen anda, dan litar dibina tepat seperti yang ditunjukkan oleh arahan. Balik suis kuasa … dan … TIDAK ADA! Adalah tidak biasa untuk membina litar kecil dan kemudian mengetahui bahawa ada sesuatu yang tidak beres. Ini semua adalah sebahagian daripada proses pembelajaran. Mengetahui di mana untuk memulakan dengan penyelesaian masalah dapat mengurangkan kerumitan dan kerengsaan masalah.

Sumber kuasa: Sebaiknya mulakan penyelesaian masalah dengan memastikan kuasa sampai ke litar. Sekiranya litar dikendalikan dengan bateri, gunakan multi-meter untuk memeriksa voltan dan pastikan "jus" mereka mencukupi untuk menghidupkan litar. Sekiranya bekalan kuasa digunakan, terdapat banyak faktor yang perlu dipertimbangkan:

Mod bekalan kuasa: Banyak bekalan kuasa mempunyai keupayaan untuk membekalkan arus tetap (cc) atau voltan malar (cv). Penting untuk memastikan bahawa tetapan yang betul dipilih agar dapat beroperasi dengan baik. Sebilangan besar projek kecil akan disambungkan ke bekalan kuasa dalam mod voltan malar

Voltan Tanah / Negatif: Sekiranya projek anda dikuasakan oleh bateri, ini tidak akan menjadi masalah. Semasa menggunakan bekalan kuasa, selalunya litar akan dikenakan voltan negatif (seperti pada penguat operasi) serta mempunyai landasan yang sama. Penting untuk memahami perbezaan di sini, dan TIDAK melihat bahawa voltan negatif dan titik persamaan boleh ditukar ganti

Tetapan bekalan kuasa: Jika voltan negatif diterapkan, pastikan anda tahu cara menyesuaikan tetapan bekalan kuasa. Ini akan berbeza antara pembuatan, tetapi biasanya akan dapat dicapai melalui suis pemilihan di bahagian depan unit. Kali pertama saya menggunakan bekalan kuasa untuk membekalkan -12 volt ke penguat operasi, saya gagal untuk memeriksa bahawa tetapan voltan telah disesuaikan untuk bekalan + dan -. Akibatnya, saya menghabiskan lebih dari satu jam untuk membina semula / memeriksa semula litar saya

Konfigurasi litar

Lakukan perbandingan skematik dan litar, jika anda telah membina litar anda untuk menggambarkan skema dalam susun atur, langkah ini jauh lebih mudah.

Periksa orientasi komponen kutub (dioda, kapasitor, transistor)

Pastikan plumbum komponen tidak menyentuh mewujudkan keadaan litar pintas

Sahkan jalur terminal, pastikan semua komponen dan wayar komponen dimasukkan dengan kuat ke titik hubungan dan bahawa semua komponen yang sepatutnya membentuk persimpangan benar-benar melakukannya. Sangat mudah untuk berpindah ke jalur terminal yang lain secara tidak sengaja apabila keadaan menjadi tidak kemas. Ini menimbulkan putus (atau litar terbuka)

Sekiranya semuanya kelihatan baik dengan kuasa, orientasi komponen, dan pendawaian, mulailah mengesyaki komponen yang rosak. Sekiranya litar mengandungi IC, kadang-kadang hanya menukarnya dapat menyelesaikan masalah. Selain itu, jika anda berada di persekitaran makmal dan komponen kitar semula, anda mungkin mendapati bahawa anda mempunyai kapasitor, diod, atau transistor yang salah yang sebelumnya salah kumpulan dan hancur

Langkah-langkah di atas harus menyelesaikan banyak masalah yang dihadapi dalam pembinaan litar asas, tetapi jika semuanya kelihatan baik dan masih tidak berfungsi, mungkin sudah waktunya untuk memecahkan semuanya, periksa semula semua nilai perintang, dan periksa semua komponen yang dapat diuji dengan peralatan yang ada. Sebilangan besar gambarajah skematik - terutamanya yang digunakan untuk makmal di persekitaran akademik - telah dibina dan dibuktikan berkali-kali, jadi masalahnya tidak mungkin terletak pada reka bentuk skematik. Namun, jika anda membuat prototaip litar anda sendiri, dan tidak dapat menyelesaikan masalah melalui pemecahan masalah, mungkin akan bermanfaat untuk kembali ke papan gambar dan menganalisis model litar anda untuk kekurangan.

Langkah 5: Jangan Menyerah

Sangat mudah kecewa ketika membina litar kecil. Terdapat banyak variasi bagaimana perkara yang berpotensi menjadi salah. Beberapa masalah jauh lebih sukar untuk diselesaikan daripada yang lain. Walaupun lebih mudah diucapkan daripada dicapai, jangan biarkan kekecewaan membuat penilaian. Ambil langkah mundur, tenang, dan menilai keadaan dari perspektif logik. Saya hampir keluar dari makmal berkali-kali kerana kecewa, hanya kerana mendapati satu plumbum terputus di suatu tempat, atau output isyarat tidak dihidupkan. Lebih kerap daripada tidak, masalah dalam litar hanyalah perincian kecil. Mengambil langkah logik dan metodis untuk menilai litar dan mengenal pasti masalah secara amnya membawa kepada penyelesaian. Terdapat begitu banyak aspek elektronik untuk diterokai, jangan biarkan kemunduran atau kegagalan membolehkan anda menyerah dalam usaha yang memberangsangkan ini!