Prototypowanie w stylu retro, idealne do nauczania: 14 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Czy zastanawiałeś się kiedyś, skąd wzięło się określenie „Breadboard”? Oto przykład tego, o co chodziło w płytkach prototypowych. W początkach elektroniki komponenty były duże i nieporęczne. Nie mieli tranzystorów ani układów scalonych, tylko lampy próżniowe. Tak więc powszechną praktyką było budowanie prototypowych obwodów na drewnianym bloku za pomocą gwoździ lub śrub jako punktów łączących obwód. Gniazda lamp można było przykręcić za pomocą kołków dystansowych, do płytki przykręcono też transformatory i większe elementy. Rezystory, kondensatory i cewki można przylutować do główek gwoździ.

Ta technika jest nadal przydatna w niektórych obwodach. To jest przykład projektu, który miałem dla dzieci, które chciały nauczyć się elektroniki. Mogli zbudować obwód według schematu. Po zakończeniu mogli zabrać obwód do domu i go zatrzymać. Nie trzeba było go demontować dla kolejnego użytkownika, jak ma to miejsce w przypadku nowoczesnych płytek stykowych bez lutowania.

Obwód tutaj jest prostym astabilnym multiwibratorem. Czerwona i zielona dioda LED zmieniają się naprzemiennie. Częstotliwość migania jest określona przez stałą czasową RC rezystorów i kondensatorów.

Krok 1: Wymagane materiały

1. Kawałek miękkiego drewna około 3 na 5 cali (lub większy). Czysta sosna dobrze się sprawdza.

2. Trochę kleju w sprayu.

3. Niektóre gwoździe do uszczelek miedzianych 3/4 (dostępne w Home Depot).

4. Około stopy ocynkowanego drutu szynowego 24ga. (lub zdejmij izolację z litego drutu 24ga)

5. Dwa rezystory (R1 i R4), 470 omów, 1/4 wata.

6. Dwa rezystory (R2 i R3), 51 000 omów, 1/4 wata. (patrz tekst)

7. Dwa kondensatory (C1 i C2), 10uF Aluminium Elektrolityczne. (patrz tekst)

8. Dwie diody LED 5 mm, jedna czerwona i jedna zielona, są dobre.

9. Dwa małe tranzystory sygnałowe NPN Bipolars. 2N2222, 2N3904 lub odpowiednik.

10. Bateria 9 V i zacisk do baterii.

Krok 2: Wymagane narzędzia

1. Mały młotek.

2. Lutownica i lut

3. Nożyczki.

4. Przecinaki do drutu.

5. Szczypce z końcówkami igłowymi.

6. Ochrona oczu

Krok 3: Wydrukuj schemat

Pobierz plik PDF i wydrukuj go. Pamiętaj, aby podczas drukowania wybrać „rzeczywisty rozmiar”. Wynikowy obraz powinien mieć około 3 cale szerokości i 2 cale wysokości.

Krok 4: Zamontuj schemat na tablicy

Wytnij schemat. Spryskaj plecy bardzo delikatnie klejem w sprayu. Naciśnij schemat na planszy mniej więcej na środku.

Krok 5: Jedź w gwoździe

Od teraz noś okulary ochronne!

Za pomocą małego młotka wbij gwoździe w deskę w każdej okrągłej kropce na schemacie. Punkty te są znane jako węzły obwodu. Jest 14 węzłów.

Gwoździe powinny być wbite w około 1/4". Pozostawiłoby to 1/2" nad deską.

Uwaga: Pracując nad takimi rzeczami, najłatwiej jest zacząć od środka planszy i pracować na zewnątrz. To samo dotyczy lutowania.

Krok 6: Zainstaluj przewody połączeniowe

Jeśli przyjrzysz się dokładnie schematowi, zobaczysz kilka węzłów, które są połączone przewodem. Szyna uziemiająca wzdłuż dolnej części obwodu, szyna zasilająca wzdłuż górnej części obwodu oraz dwa połączenia od kondensatorów do podstawy tranzystorów.

Zamontuj każdy z czterech drutów, ciasno owijając drut wokół gwoździa, a następnie owinąć wokół każdego gwoździa, z którym się łączy. W środku toru obaj skoczkowie muszą się przecinać, ale nie mogą się stykać. Zainstaluj pierwszy z nich blisko planszy. Zamontuj drugi wysoki na gwoździach, tuż pod głową.

Krok 7: Przylutuj i przytnij zworki

Przylutuj każdy drut do boku gwoździa i odetnij nadmiar drutu. Uważaj, nie pozwól przewodom przelecieć przez pokój.

Twoja tablica prototypowa powinna wyglądać jak ta na zdjęciu.

Krok 8: Nałóż na każdy gwóźdź kropelkę lutowia

Przylutuj kropelkę lutowia na górze każdego gwoździa. Jeśli wyprowadzenia (wyraźne doprowadzenia) twoich komponentów są czyste, mała plamka to wszystko, czego będziesz potrzebować. Spójrz na zdjęcie z bliska. Czy twoje paznokcie tak wyglądają? Zwróć uwagę na lut zworki i plamkę na górze gwoździa.

Krok 9: Zainstaluj swoje rezystory

Do przylutowania są cztery rezystory. W tym prototypie używamy podejścia „czystego”. W tym miejscu części są dokładnie przycinane, aby uzyskać schludny wygląd. Drugie podejście wydaje się niechlujne, ponieważ wyprowadzenia komponentów są pozostawione długie, aby umożliwić późniejsze ponowne wykorzystanie. Więcej o tym później.

R1 i R4 to 470 omów lub żółto-fioletowo-brązowo-złoty. Połóż rezystor na główkach gwoździ. Przylutuj każdy koniec, po prostu ponownie przepuszczając kroplę lutowia. Przytnij każdy ołów blisko główki gwoździa.

R2 i R3 to 51K (51 000) omów lub zielono-brązowo-pomarańczowo-złoty. Lut i wykończenia.

W rzeczywistości wartości R2 i R3 mogą być różne, jeśli chcesz użyć kondensatorów o różnych wartościach lub zmienić częstotliwość migania. Zrobiłem schemat, a potem okazało się, że nie mam pod ręką żadnych kondensatorów 10uF. Użyłem więc jakichś kondensatorów 22uF i zamiast tego użyłem rezystora 27K. Daje to w przybliżeniu taką samą częstotliwość migania.

Krok 10: Zainstaluj diody LED

Diody muszą świecić w określony sposób. Zauważ, że schemat pokazuje strzałkę z punktem dotykającym pręta. Pręt to katoda, strzałka to anoda. Jeśli przyjrzysz się uważnie LED, zobaczysz, że jeden przewód jest dłuższy (Anoda), a na korpusie LED znajduje się mała płaska plamka w pobliżu krótszego przewodu (katody).

Ostrożnie wygnij każdy wyprowadzenie diody o 90 stopni jak na zdjęciu. Najlepiej użyć szczypiec z ostrymi końcówkami, aby przytrzymać przewód w pobliżu korpusu diody LED, a następnie wygiąć przewód od otwartego końca. Zapobiega to pękaniu korpusu diody LED podczas zginania.

Przylutuj każdą diodę LED płaską stroną w kierunku tranzystora. Przytnij oba przewody.

Krok 11: Zainstaluj kondensatory

To aluminiowe kondensatory elektrolityczne. Muszą też być zainstalowane w określony sposób. Podobnie jak diody LED, najdłuższy przewód kondensatora to strona „dodatnia”. Zobaczysz przeciwną stronę oznaczoną "-", znakiem minus.

Zagnij przewody w tym samym dworze, co przewody LED. Przylutuj na miejscu zwracając uwagę na znak „+” na schemacie to dłuższy ołów. Przycinanie po lutowaniu.

Krok 12: Ostatnie komponenty, tranzystory

Tranzystory mają trzy przewody, kolektor, podstawę i emiter. Przyjrzyj się uważnie zdjęciu. Zwróć uwagę, że płaska strona obu tranzystorów znajduje się po prawej stronie, mimo że środkowy przewód jest wygięty w innym kierunku. Na Q1 środkowy ołów jest wygięty w kierunku płaskiej strony, na Q2 jest wygięty w kierunku okrągłej strony.

Przylutuj każdy tranzystor na miejscu i przytnij.

Krok 13: Podłącz źródło zasilania i zobacz, co się stanie

Przylutuj czerwony (dodatni) przewód z zacisku akumulatora do szyny zasilającej w górnej części obwodu. (góra R1)

Przylutuj czarny (ujemny) przewód do szyny uziemiającej (na dole Q1)

Podłącz baterię. Niektóre diody LED migają tam iz powrotem, zobacz wideo jako przykład.

W razie potrzeby możesz użyć kilku gwoździ, aby utrzymać baterię na miejscu.

Krok 14: Niezbyt ładny sposób

Oto kolejna tablica prototypowa. Zauważ, że wyprowadzenia komponentów zostały pozostawione na pełnej długości. Nie jest ładna, ale pozwala na demontaż deski i użycie części do innych projektów. Problem polega na tym, że łatwo jest zwierać razem przewody.