Comment utiliser le circuit imprimé. Planche à pain. Prototypage de dispositifs électroniques, radio-électroniques. Prototype. Modélisation des circuits. Simuler. De mes propres mains. Fait maison. Fais. Dessin. Modèle. Disposition. Qu'est-ce que c'est et comment le manger

Comment utiliser le circuit imprimé.  Planche à pain.  Prototypage de dispositifs électroniques, radio-électroniques.  Prototype.  Modélisation des circuits.  Simuler.  De mes propres mains.  Fait maison.  Fais.  Dessin.  Modèle.  Disposition.  Qu'est-ce que c'est et comment le manger
Comment utiliser le circuit imprimé. Planche à pain. Prototypage de dispositifs électroniques, radio-électroniques. Prototype. Modélisation des circuits. Simuler. De mes propres mains. Fait maison. Fais. Dessin. Modèle. Disposition. Qu'est-ce que c'est et comment le manger

Pour établir et tester des appareils électroniques artisanaux, les radioamateurs utilisent les cartes dites de prototypage. L'utilisation d'une planche à pain vous permet de vérifier, d'ajuster et de tester le circuit avant même que l'appareil ne soit assemblé sur la carte de circuit imprimé finie.

Cela vous permet d'éviter les erreurs de conception, d'apporter rapidement des modifications au circuit développé et de vérifier immédiatement le résultat. Il est clair que la planche à pain fait certainement gagner beaucoup de temps et est très utile dans l'atelier radioamateur.

Les progrès et le développement de l'électronique ont également affecté les planches à pain. Il est maintenant possible d'acheter une planche à pain sans soudure sans aucun problème. Quels sont les avantages d'une telle planche à pain sans soudure? L'avantage le plus important d'une carte de circuit imprimé sans soudure est l'absence de processus de soudure lors du prototypage du circuit. Cette circonstance réduit considérablement le processus de prototypage et de débogage des appareils. Vous pouvez assembler le circuit sur un circuit imprimé sans soudure en quelques minutes seulement !

Comment fonctionne une planche à pain sans soudure ?

Une planche à pain sans soudure se compose d'une base en plastique qui contient un ensemble de connecteurs à broches conductrices. Il y a beaucoup de ces connecteurs. Selon la conception de la planche à pain, les connecteurs à broches sont combinés en rangées, par exemple, 5 pièces chacune. Le résultat est un connecteur à cinq broches. Chacun des connecteurs vous permet d'y connecter des broches. Composants electroniques ou des conducteurs conducteurs d'un diamètre ne dépassant généralement pas 0,7 mm.

Mais, comme on dit, mieux vaut voir une fois qu'entendre cent fois. Voici à quoi ressemble une planche à pain sans soudure CPN-402 pour montage sans soudure à 840 points. Ainsi, cette maquette contient des connecteurs 840 broches !

La base de la planche à pain est en plastique ABS. Les connecteurs de contact sont en bronze phosphoreux et plaqués de nickel. De ce fait, les connecteurs de contact (points) sont conçus pour 50 000 cycles de connexion/déconnexion. Les connecteurs de contact permettent de connecter les cordons des composants radio et des conducteurs d'un diamètre de 0,4 à 0,7 mm.

Et voici à quoi ressemble la carte de débogage pour les microcontrôleurs de la série Pic assemblés sur une planche à pain sans soudure.

Comme vous pouvez le voir, une planche à pain sans soudure vous permet d'installer des résistances, des condensateurs, des microcircuits, des LED et des indicateurs. Incroyablement simple et pratique.

Avec une planche à pain sans soudure, l'apprentissage de l'électronique devient processus fascinant. Les diagrammes schématiques sont assemblés sur une planche à pain sans aucun travail supplémentaire. Tout est aussi simple que si vous jouiez avec un constructeur LEGO.

En fonction de la «pente» d'une planche à pain sans soudure, elle peut être équipée d'un ensemble de conducteurs de connexion (fils de liaison), de connecteurs supplémentaires, etc. Malgré tous les «bonus», le principal indicateur de la qualité d'une planche à pain sans soudure est toujours la qualité des cosses de contact et leur nombre. Tout est clair ici, plus il y a de points de contact (connecteurs), plus le circuit peut être monté sur une telle carte. La qualité des connecteurs est également importante, car les connecteurs peuvent perdre leurs propriétés élastiques à cause d'une utilisation fréquente, ce qui entraînera une mauvaise qualité de contact à l'avenir.

    Étant donné que les connecteurs de planche à pain vous permettent de connecter des conducteurs d'un diamètre ne dépassant pas 0,4-0,7 mm, les tentatives de «pousser» les fils épais des pièces ne peuvent qu'endommager le contact. Dans ce cas, aux conclusions des éléments radio qui ont suffisamment grand diamètre, par exemple, comme pour les diodes puissantes, il est préférable de souder ou d'enrouler un fil de plus petit diamètre et de ne connecter ensuite l'élément à la planche à pain.

    Si vous envisagez de tracer un circuit assez complexe avec grande quantitééléments, alors la surface de la planche à pain sans soudure peut ne pas être suffisante. Dans ce cas, il est préférable de diviser le circuit en blocs, dont chacun doit être assemblé sur une planche à pain séparée, puis connecté en un seul appareil à l'aide de conducteurs de connexion. Il est clair que dans ce cas une planche à pain supplémentaire sera nécessaire.

    En règle générale, une carte de prototypage avec un ensemble de conducteurs de connexion de différentes longueurs (fils de liaison) est plus chère que les cartes sans soudure classiques, qui ne sont pas équipées de tels conducteurs. Mais ce n'est pas un problème. Un fil isolé ordinaire peut également être utilisé comme conducteur de connexion.

    Par exemple, un fil très courant et abordable est parfait à de telles fins. KSVV 4x0.4 qui sert au montage sécurité et alarme incendie. Ce fil a 4 conducteurs, dont chacun est recouvert d'isolant. Le diamètre de l'âme en cuivre elle-même, hors isolation, est de 0,4 mm. L'isolation d'un tel fil est facilement retirée avec des pinces coupantes, et fil de cuivre non verni.

    A partir d'un mètre d'un tel câble, on peut fabriquer tout un tas de conducteurs de liaison de différentes longueurs. Soit dit en passant, sur les photos de la planche à pain présentées ci-dessus, seul le fil KSVV a été utilisé pour connecter les composants radio.

    La planche à pain doit être protégée de la poussière. Si la mise en page pendant longtemps pas utilisé, puis de la poussière se dépose à sa surface, ce qui obstrue les connecteurs de contact. À l'avenir, cela entraînera un mauvais contact et la planche à pain devra être nettoyée.

    Les planches à pain sans soudure ne sont pas conçues pour fonctionner avec du 220 volts ! Il convient également de comprendre que la disposition et la vérification du travail circuits à haute intensité sur une planche à pain sans soudure peut entraîner une surchauffe des connecteurs à broches.

Blindage de planche à pain.

Préparation d'une planche à pain sans soudure avant le travail.

Avant de commencer à prototyper le circuit sur une nouvelle planche à pain sans soudure, il ne sera pas superflu de "faire sonner" les connecteurs à broches avec un multimètre. Ceci est nécessaire pour savoir quels points de connexion sont connectés les uns aux autres.

Le fait est que les points (connecteurs) sur la planche à pain sont connectés sur la planche à pain d'une manière spéciale. Par exemple, la planche à pain sans soudure EIC-402 possède 4 zones de contact indépendantes. Deux le long des bords sont des rails d'alimentation (positif " + " et moins " - ”), ils sont marqués d'une ligne rouge et bleue le long des points de contact. Tous les points de bus sont électriquement interconnectés et, en fait, ils représentent un conducteur mais avec un tas de points de connexion.

La zone centrale est divisée en deux parties. Au milieu, ces deux parties sont séparées par une sorte de rainure. Chaque partie comporte 64 lignes avec 5 points de connexion chacune. Ces 5 points de connexion dans une rangée sont électriquement connectés les uns aux autres. Ainsi, si, par exemple, un microcircuit dans un boîtier DIP-8 ou DIP-18 est installé au centre de la planche à pain, alors 4 sorties d'élément radio ou 4 conducteurs de connexion de cavalier peuvent être connectés à chacune de ses sorties.

De plus, les rails d'alimentation des deux côtés de la planche à pain resteront disponibles pour la connexion. Il est assez difficile d'expliquer cela avec des mots. Bien sûr, il vaut mieux le voir en direct et jouer suffisamment avec une planche à pain sans soudure. Voici un circuit que j'ai assemblé sur une carte sans soudure. Il s'agit de la carte de développement de débogage la plus simple pour les microcontrôleurs PIC. Il dispose d'un microcontrôleur PIC16F84 et d'éléments de cerclage : voyant, boutons, buzzer...

La planche à pain pour montage sans soudure est pratique à utiliser pour un assemblage rapide circuits de mesure, par exemple, pour tester le récepteur IR.

Ces cartes peuvent être achetées non seulement sur les marchés de la radio, mais également sur Internet.

Des planches à pain sans soudure bon marché peuvent être achetées sur AliExpress.com. J'ai expliqué comment acheter des composants et des kits radio sur AliExpress.

Celui qui a donné lieu à l'holivar dans les commentaires. De nombreux partisans d'Arduino, selon eux, veulent simplement assembler quelque chose comme des LED clignotantes afin de diversifier leur temps libre et de jouer. En même temps, ils ne veulent pas se soucier de la gravure et de la soudure des cartes. Comme l'une des alternatives, le camarade a mentionné le constructeur Connoisseur, mais ses capacités sont limitées par l'ensemble des pièces incluses dans le kit, et le constructeur est toujours destiné aux enfants. Je veux offrir une autre alternative - la soi-disant planche à pain, une planche à pain pour le montage sans utiliser de soudure.
Attention, beaucoup de photos.

Qu'est-ce que c'est et comment le manger

L'objectif principal d'une telle carte est la conception et le débogage de prototypes. divers appareils. Consiste cet appareilà partir de nids de trous avec un pas de 2,54 mm (0,1 pouce), c'est avec ce pas (ou un multiple de celui-ci) que se situent les conclusions sur la plupart des composants radio modernes (SMD ne compte pas). Les planches à pain sont différentes tailles, mais dans la plupart des cas, ils se composent des blocs identiques suivants :

Schème connections electriques nids est représenté sur la figure de droite : cinq trous de chaque côté, dans chacune des rangées (en ce cas 30) sont électriquement connectés les uns aux autres. À gauche et à droite, il y a deux lignes électriques : ici tous les trous de la colonne sont interconnectés. La fente au milieu est conçue pour l'installation et le retrait facile des microcircuits dans les boîtiers DIP. Pour assembler le circuit, des composants radio et des cavaliers sont insérés dans les trous, car j'ai obtenu la carte sans cavaliers d'usine - je les ai fabriqués en métal trombones, et les petits (pour connecter les prises adjacentes) à partir d'agrafes pour une agrafeuse.
Il peut sembler que plus la carte est grande, plus sa fonctionnalité est grande, mais ce n'est pas tout à fait vrai. Il y a une très petite chance que quelqu'un (surtout les débutants) assemble un appareil qui occupera tous les segments de la carte, voici plusieurs appareils en même temps - oui. Par exemple, j'ai monté ici un allumage électronique sur un microcontrôleur, un multivibrateur sur transistors et un générateur de fréquence pour un LC-mètre :

Eh bien, que peut-on faire à ce sujet?

Pour justifier le titre de l'article, je donnerai quelques appareils. Une description de quoi et où insérer sera sur les images.
Détails nécessaires


Afin d'assembler l'un des circuits décrits ci-dessous, vous aurez besoin de la planche à pain elle-même et d'un ensemble de cavaliers. De plus, il est souhaitable de disposer d'une source d'alimentation appropriée, dans le cas le plus simple - une batterie (s), pour la commodité de sa (leur) connexion, il est recommandé d'utiliser un conteneur spécial. Vous pouvez également utiliser une alimentation électrique, mais dans ce cas, vous devez faire attention et essayer de ne rien brûler, car le bloc d'alimentation coûte beaucoup plus cher que les piles. Les détails restants seront donnés dans la description du circuit lui-même.
Connecter une LED
L'un des modèles les plus simples. Les schémas sont représentés comme suit :

Parmi les détails dont vous aurez besoin : une LED basse consommation, une résistance 300Ω-1kΩ et une alimentation 4,5-5V. Dans mon cas, une puissante résistance soviétique (la première qui est venue sous la main) à 430 Ohm (comme en témoigne l'inscription K43 sur la résistance elle-même), et comme source d'alimentation - piles à 3 doigts (type AA) dans le conteneur : total 1,5 V * 3 = 4, 5 V.
Au tableau ça ressemble à ça :


Les batteries sont connectées aux bornes rouge (+) et noire (-) à partir desquelles des cavaliers sont tirés vers les lignes électriques. Ensuite, une résistance est connectée de la ligne négative aux prises n ° 18, d'autre part, une LED est connectée aux mêmes prises avec une cathode (jambe courte). L'anode de la LED est connectée à la ligne positive. Je n'entrerai pas dans le principe de fonctionnement du circuit et n'expliquerai pas la loi d'Ohm - si vous voulez juste jouer, ce n'est pas nécessaire, mais si vous êtes toujours intéressé, vous pouvez également l'avoir.
Régulateur de tension linéaire
C'est peut-être une transition assez nette - d'une LED à des microcircuits, mais en termes de mise en œuvre, je ne vois aucune difficulté.
Ainsi, il existe un tel microcircuit LM7805 (ou simplement 7805), toute tension de 7,5V à 25V est appliquée à son entrée, et nous obtenons 5V à la sortie. Il y en a d'autres, par exemple, la puce 7812 - 12V. Voici son schéma de câblage :


Les condensateurs sont utilisés pour stabiliser la tension et, si vous le souhaitez, ils peuvent être omis. Voici à quoi cela ressemble dans la vraie vie :


Et un gros plan :


La numérotation des broches du microcircuit va de gauche à droite, si vous la regardez du côté du marquage. Sur la photo, la numérotation des broches du microcircuit coïncide avec la numérotation des connecteurs bradboard. La borne rouge (+) est connectée à la 1ère jambe du microcircuit - l'entrée. La borne noire (-) est directement connectée à la ligne d'alimentation négative. La jambe médiane du microcircuit (commun, GND) est également connectée à la ligne négative et la 3ème jambe (sortie) à la ligne positive. Maintenant, si vous appliquez une tension de 12V aux bornes, il devrait y avoir 5V sur les lignes électriques. S'il n'y a pas de source d'alimentation 12V, vous pouvez prendre une batterie Krona 9V et la connecter via un connecteur spécial illustré sur la photo ci-dessus. J'ai utilisé une alimentation 12V :


Quelle que soit la valeur de la tension d'entrée, si elle se situe dans les limites ci-dessus - tension de sortie sera 5V:


Ajoutons enfin des condensateurs pour que tout soit en ordre :

Générateur d'impulsions sur éléments logiques
Et maintenant un exemple d'utilisation d'un autre microcircuit, et non dans son application la plus standard. La puce 74HC00 ou 74HCT00 est utilisée, selon le fabricant, différentes lettres peuvent apparaître avant et après le nom. Analogique domestique - K155LA3. À l'intérieur de ce microcircuit, il y a 4 éléments logiques "ET-NON" (eng. "NAND"), chacun des éléments a deux entrées, en les fermant ensemble on obtient l'élément "NON". Mais dans ce cas, les éléments logiques seront utilisés en "mode analogique". Le circuit générateur est le suivant :


Les éléments DA1.1 et DA1.2 génèrent un signal, et DA1.3 et DA1.4 forment des rectangles clairs. La fréquence de l'oscillateur est déterminée par les valeurs du condensateur et de la résistance et est calculée par la formule : f=1/(2RC). Nous connectons n'importe quel haut-parleur à la sortie du générateur. Si nous prenons une résistance de 5,6 kΩ et un condensateur de 33 nF, nous obtenons environ 2,7 kHz - une sorte de son grinçant. C'est à ça que ça ressemble:


5V du régulateur de tension précédemment assemblé est connecté aux lignes électriques supérieures sur la photo. Pour faciliter le montage, je donnerai une description verbale des connexions. La moitié gauche du segment (en bas sur la photo):
Le condensateur est installé dans les douilles n ° 1 et n ° 6;
Résistance - n ° 1 et n ° 5 ;

n° 1 et n° 2 ;
n° 3 et n° 4 ;
n° 4 et n° 5 ;



n° 2 et n° 3 ;
n° 3 et n° 7 ;
n° 5 et n° 6 ;
N ° 1 et "plus" nutrition;
N ° 4 et dynamique "plus" ;
Outre:



le microcircuit est installé comme sur la photo - la première jambe dans le premier connecteur de la moitié gauche. La première jambe du microcircuit peut être identifiée par la soi-disant clé - un cercle (comme sur la photo) ou une découpe semi-circulaire à la fin. Les jambes restantes du CI dans les boîtiers DIP sont numérotées dans le sens antihoraire.
Si tout est assemblé correctement - lorsque l'alimentation est appliquée, le haut-parleur doit grincer. En changeant les valeurs de la résistance et du condensateur, vous pouvez suivre les changements de fréquence, mais si la résistance est très élevée et/ou la capacité est trop faible, le circuit ne fonctionnera pas.
Maintenant, nous changeons la valeur de la résistance à 180 kOhm et le condensateur à 1 uF - nous obtenons un clic-tic-tac. On remplace le haut-parleur par une LED en connectant l'anode (jambe longue) au 4ème connecteur du tapis droit, et la cathode à travers une résistance 300Ω-1kΩ à la puissance moins, on obtient une LED clignotante qui ressemble à ceci :


Et maintenant, ajoutons un autre générateur de ce type pour obtenir le circuit suivant :


Le générateur sur DA1 génère un signal basse fréquence ~ 3 Hz, DA2.1 - DA2.3 - haute fréquence ~ 2,7 kHz, DA2.4 - modulateur qui les mélange. Voici à quoi devrait ressembler le design :


Descriptif des connexions :
La moitié gauche du segment (en bas sur la photo):
Le condensateur C1 est installé dans les prises n ° 1 et n ° 6;
Condensateur C2 - N° 11 et N° 16 ;
Résistance R1 - N° 1 et N° 5 ;
Résistance R2 - N° 11 et N° 15 ;
Des cavaliers sont installés entre les prises suivantes :
n° 1 et n° 2 ;
n° 3 et n° 4 ;
n° 4 et n° 5 ;
n° 11 et n° 12 ;
n° 13 et n° 14 ;
n° 14 et n° 15 ;
n ° 7 et une ligne électrique négative.
n ° 17 et une ligne électrique négative.
La moitié droite du segment (en haut sur la photo):
des cavaliers sont installés entre les prises suivantes :
n° 2 et n° 3 ;
n° 3 et n° 7 ;
n° 5 et n° 6 ;
n° 4 et n° 15 ;
n° 12 et n° 13 ;
n° 12(13) et n° 17 ;
N ° 1 et "plus" nutrition;
N ° 11 et "plus" nutrition;
N ° 14 et dynamique "plus" ;
Outre:
cavaliers entre les connecteurs n ° 6 des moitiés gauche et droite;
cavaliers entre les connecteurs n ° 16 des moitiés gauche et droite;
- entre les lignes "moins" gauche et droite ;
- entre le moins de puissance et le haut-parleur "-" ;
la puce DA1 est installée de la même manière que dans le cas précédent - la première jambe est dans le premier connecteur de la moitié gauche. Le deuxième microcircuit - avec la première jambe dans l'emplacement n ° 11.
Si tout est fait correctement, lorsque l'alimentation est appliquée, le haut-parleur commencera à émettre trois pics toutes les secondes. Si vous connectez une LED aux mêmes connecteurs (en parallèle), en respectant la polarité, vous obtenez un tel appareil qui ressemble à des gadgets électroniques sympas de films d'action non moins sympas :
Multivibrateur à transistor
Ce schéma est plutôt un hommage aux traditions, car autrefois, presque tous les radioamateurs novices en collectaient un similaire.


Pour en assembler un similaire, vous aurez besoin de 2 transistors BC547, 2 résistances 1.2kΩ, 2 résistances 310Ω, 2 condensateurs électrolytiques 22uF et deux LED. Les capacités et les résistances ne doivent pas être observées exactement, mais il est souhaitable que le circuit ait deux valeurs identiques.
Au tableau, l'appareil ressemble à ceci :


Le brochage du transistor est le suivant :

B(B)-base, C(K)-collecteur, E(E)-émetteur.
Pour les condensateurs, la sortie négative est signée sur le boîtier (dans les condensateurs soviétiques, elle était signée "+").
Description des connexions
L'ensemble du schéma est assemblé sur une moitié (gauche) du segment.
Résistance R1 - n ° 11 et "+" ;
résistance R2 - n ° 19 et "+";
résistance R3 - n ° 9 et n ° 3;
résistance R4 - n ° 21 et n ° 25;
transistor T2 - émetteur - n° 7, base - n° 8, collecteur - n° 9;
transistor T1 - émetteur - n° 23, base - n° 22, collecteur - n° 21;
condensateur C1 - moins - n ° 11, plus - n ° 9;
condensateur C2 - moins - n ° 19, plus - n ° 21;
LED1 LED - cathode-№3, anode-"+" ;
LED1 LED - cathode-№25, anode-"+" ;
cavaliers :
№8 - №19;
№11 - №22;
№7 - "-";
№23 - "-";
Lorsqu'une tension de 4,5 à 12 V est appliquée à la ligne électrique, quelque chose comme ceci devrait se produire :

Pour terminer

Tout d'abord, l'article s'adresse à ceux qui veulent "jouer", donc je n'ai pas décrit les principes de fonctionnement des circuits, les lois physiques, etc. Si quelqu'un pose la question "pourquoi clignote-t-il?" - sur Internet, vous pouvez trouver des tas d'explications avec des animations et d'autres belles choses. Certains diront peut-être que le brainboard n'est pas adapté pour dessiner des diagrammes complexes, mais qu'en est-il de ceci :

et il y a des conceptions encore plus terribles. En ce qui concerne le mauvais contact possible - lors de l'utilisation de pièces avec des jambes normales, la probabilité d'un mauvais contact est très faible, cela ne m'est arrivé que quelques fois. En général, des cartes similaires ont déjà fait surface ici plusieurs fois, mais dans le cadre d'un appareil construit sur Arduino. Pour être honnête, je ne comprends pas les constructions comme celle-ci :


Pourquoi avez-vous besoin d'Arduino, si vous pouvez prendre un programmeur, flasher un contrôleur avec lui dans un package DIP et l'installer sur la carte, en obtenant un appareil moins cher, plus compact et portable.
Oui, vous ne pouvez pas en collecter sur la planche à pain circuits analogiques sensible à la résistance et à la topologie des conducteurs, mais ils ne se rencontrent pas si souvent, surtout chez les débutants. Mais pour les circuits numériques, il n'y a presque aucune restriction. LiveJournal n'a pas non plus avalé la deuxième partie du message dans son ensemble, donc je le divise en deux autres parties. Ici Partie 3 - Le tout premier travail de laboratoire , .

Ainsi, la première leçon de laboratoire - "Assemblage de simples circuits électroniquesà base de microcircuits à faible degré d'intégration" - quelques exercices pratiques pour se familiariser avec les bases de la logique numérique :
- familiarité avec les planches à pain et les éléments de base des circuits (LED, diodes, condensateurs, etc.),
- opérations de base de l'algèbre booléenne en exécution physique,
- éléments logiques (portes),
- dynamique sous la forme d'une simple minuterie,
- dispositifs de sortie élémentaires (affichage à diodes)

les déclencheurs (flip flops) de la première connaissance sont tombés et ont été laissés pour des temps meilleurs.

Hypothèses d'entrée sur les objets d'apprentissage :
- avoir de vagues souvenirs des bases de l'électrodynamique du cours programme scolaire(tension plus ou moins, le courant circule, vous pouvez ajouter une résistance)
- avoir une bonne compréhension d'au moins les bases des mathématiques discrètes (algèbre booléenne) et de la programmation (pensée procédurale), de sorte qu'après avoir réussi les exercices d'introduction, ils peuvent sentir intuitivement que de grands systèmes discrets de toute complexité peuvent être construits à partir du simple présenté éléments physiques de la logique, dans lesquels des idées abstraites complexes pouvant être formulées dans le langage de la logique ont déjà été mises en œuvre.

En fait travail de laboratoire

1. Principaux détailsplanche à pain, diodes et LED

La planche à pain vous permet de créer des circuits électroniques de n'importe quelle configuration sans l'utilisation d'un fer à souder - simplement en collant les pattes des éléments du circuit dans les trous de la carte. Ceci est possible grâce à la façon dont ces trous sont connectés à l'intérieur sous le plastique par des conducteurs. Le long des bords, il y a des rayures horizontales avec plus et moins sur toute la longueur de la carte - si vous branchez le fil de la batterie (par exemple, plus) dans l'un des trous n'importe où, plus sera alimenté sur toute la longueur de cette bande et vous pouvez "l'alimenter" en branchant le fil dans n'importe quel autre trou de la même bande horizontale.

La base de la carte est une séquence de bandes conductrices verticales (si vous regardez la photo ci-dessous) avec cinq trous au-dessus de chacune. Si vous collez deux fils dans deux trous au-dessus de la même bande verticale, ils seront connectés dans une chaîne (la même chose que de tordre leurs jambes directement). Deux bandes adjacentes ne sont en aucun cas connectées, donc en collant une extrémité des éléments dans une bande verticale et en collant les autres extrémités des mêmes éléments dans d'autres, vous pouvez construire des circuits série de n'importe quelle configuration. Après cela, un plus est fourni à partir d'une bande horizontale avec un plus à l'une des bandes verticales à travers les fils, et un moins est fourni à partir de la bande horizontale avec un moins à une autre partie du circuit via un autre fil, et l'ensemble du circuit commence à travailler.

Si ce n'est pas très clair maintenant, tout deviendra clair après la première expérience avec la LED.

Pour le sens du courant dans les schémas, il est d'usage de prendre le sens du plus (+) au moins (-).

Remarque : ne confondez pas le sens du courant "conventionnel" (du plus au moins) avec le sens du flux physique d'électrons qui va du moins au plus - c'est-à-dire dans le sens opposé - dans certaines littératures (y compris dans le livre tron.ix dans l'une des premières images - d'où la remarque) - le sens du flux d'électrons est utilisé, dans l'autre - le sens "conventionnel" du courant - cela est dû aux traditions et à quelques autres nuances - les circuits électriques sont plus pratiques à lire en utilisant la direction "conventionnelle" plus-> moins, nous l'utiliserons donc partout.

Une diode est un conducteur qui fait passer le courant dans une seule direction - du plus (+) au moins (-) et ne passe pas du moins (-) au plus (+). Dans les schémas, la diode est indiquée par une flèche reposant sur un trait vertical, la flèche indique le sens du courant autorisé par la diode. La jambe de la diode, qui dans le mode de passage du courant doit être connectée au plus s'appelle anode, qui au moins - cathode.

Une LED est la même diode, uniquement en mode de transmission de courant (lorsqu'un plus est appliqué à l'anode et un moins à la cathode), elle brille avec une ampoule et en mode sans transmission, elle ne brille pas. Dans le schéma, la LED est également indiquée comme une diode conventionnelle, seule la flèche est encerclée. L'anode de la LED est une longue jambe (nous lui appliquons un plus), la cathode est courte (nous la connectons généralement à un moins). Sur tous les schémas du laboratoire - sur la photo et la vidéo - la longue jambe est à gauche et la courte à droite.

2. Détermination des valeurs booléennes VRAI/FAUX sur la section sélectionnée du circuit LED comme indicateur valeur actuelle

Les variables booléennes sont déterminées par le niveau de tension dans la section du circuit dont nous prenons la valeur. Pour TRUE=1=HIGH nous acceptons la valeur plus (+) ("voltage HIGH"), pour FALSE=0=LOW nous acceptons moins (-) ou la masse ("voltage LOW").

Afin de vérifier personnellement la valeur booléenne actuelle dans la zone sélectionnée, vous pouvez utiliser la LED - connectez l'anode (jambe longue) au point de lecture de la valeur et connectez la cathode (jambe courte) au moins. Si un plus (+) est appliqué au point de connexion de l'anode, c'est-à-dire la valeur lue doit être TRUE, le courant circulera de l'anode à la cathode à travers la LED et sa lumière s'allumera. S'il y a un moins ou une masse au point de connexion de l'anode, le courant ne circulera pas, la lumière ne s'allumera pas - la valeur prise est FALSE.

Remarque : Il n'est pas recommandé de connecter la LED directement à la batterie sans résistance intermédiaire ou si la résistance connectée est trop faible, car sinon, il risque de griller à cause d'un courant trop important pour lequel il n'a pas été conçu (pendant un moment, il brillera, mais il deviendra très chaud et finira par griller). Avec une résistance de 500 ohms (qui était auparavant choisie comme "plus faible"), rien ne menace la LED.

Tâche dans le public : dessinez un schéma de câblage LED sur le tableau et demandez au groupe de le mettre en œuvre sur des planches à pain. A ce moment, une nuance propre au travail dans le public se révèle immédiatement. Il y a deux images dans le livre tron.ix pour chaque exercice - l'une montre le schéma de connexion logique, la seconde montre une planche à pain avec des trous et tous les éléments nécessaires pour que vous puissiez voir quelles jambes sont coincées où, etc. Assis à la maison avec un livre, il est plus facile de regarder la deuxième image et de simplement répéter le dessin du livre sur une maquette en direct. Dans un public avec un grand nombre de personnes, cette astuce ne fonctionne en aucun cas - une image photoréaliste distincte d'une planche à pain avec tous les trous et avec tous les éléments collés dans une pile est assez difficile à dessiner sur le tableau avec un marqueur , donc c'est plus facile à dessiner schéma, et les étudiants eux-mêmes se penchent déjà sur la façon de réaliser son incarnation physique sur une planche à pain. La première tâche avec une simple LED et une résistance a pris environ 10 minutes. ce fut la première connaissance de l'appareil de la planche à pain (le schéma de connexion des trous à l'intérieur de la planche lors de la première tâche, soit dit en passant, ne peut pas être effacé de la planche) et une deuxième rencontre avec les bases de l'électrodynamique après une longue séparation - par exemple, certaines personnes ont d'abord décidé de mettre les pattes de la LED directement dans les trous des bandes pour l'alimentation (les deux en plus), mais après quelques éclaircissements et clarifications, tout le monde a approfondi le sujet et les tâches suivantes , le processus de conversion d'un circuit logique en un circuit physique était déjà beaucoup plus amusant.

3. Table de vérité et opérateur OU
Comme indiqué dans l'exercice précédent, comme variables , qui peut prendre des valeurs booléennes VRAI/FAUX, on peut prendre certains tronçons de la chaîne - car dans conditions différentes la tension sur la même section peut être à la fois HIGH (+) et LOW (-) - d'où le terme " variable" - la possibilité d'attribuer une valeur.

De plus, si nous construisons une combinaison d'éléments électriques (tels que des diodes, des résistances, etc.) entre deux sections du circuit, cette combinaison intermédiaire (ou circuit) peut affecter la valeur qui sera prise dans la seconde (section de sortie) du circuit, en fonction de la valeur du courant sur la section de 1 m (entrée) du circuit. Ceux. ce circuit intermédiaire convertit essentiellement une ou plusieurs valeurs sur les tronçons de chaîne entrants en une nouvelle valeur sur le tronçon de chaîne sortant selon une certaine règle. Car les valeurs sur toutes les sections (entrantes et sortantes) peuvent prendre la valeur TRUE / FALSE, c'est-à-dire ils sont booléens variables , nous pouvons prendre le circuit convertisseur intermédiaire comme un circuit normal booléen opérateur (à savoir, pour sa mise en œuvre physique).

En mathématiques discrètes, tout opérateur est donné par sa table de vérité, qui liste toutes les combinaisons possibles de valeurs de paramètres variables (pour deux variables d'entrée : 11, 10, 01, 00) et indique la valeur du résultat de l'action de l'opérateur pour chacune des combinaisons (pour deux variables d'entrée, c'est qu'il y aura 4 valeurs de uns et de zéros).

Comme indiqué au début - on suppose que l'auditoire doit connaître au moins les concepts de base des mathématiques discrètes, qui incluent les tables de vérité - cette hypothèse a été confirmée dans l'auditoire - il n'a pas été nécessaire d'expliquer longtemps ce qu'est une table de vérité est - tout et ils en étaient déjà conscients.

Comme premier exemple, considérons l'implémentation physique de l'opérateur booléen élémentaire OU. Son schéma de principe ressemble à ceci :

Vous pouvez découvrir à quoi ressemble sa table de vérité en trouvant la définition de cet opérateur dans un manuel de mathématiques discrètes ou en assemblant le circuit ci-dessus sur une planche à pain - pour définir des valeurs pour les variables d'entrée-paramètres A et B, vous pouvez coller les fils correspondants A et B dans les compartiments (+) (VRAI= 1) ou (-) (FAUX=0), tandis que le résultat de l'action de l'opérateur sur le tronçon de la chaîne Q sera vu de état actuel LED rouge (allumée - l'opérateur a renvoyé Q=TRUE=1, éteinte - Q=FALSE=0). Nous utiliserons bien sûr la deuxième option.

Commentaire: pourquoi cela se produit physiquement dans ce cas est assez simple à comprendre - lorsque l'anode de l'une des diodes d'entrée est connectée au plus (A = 1 ou B = 1), le circuit se ferme et une tension non nulle est appliquée au Point Q (auquel l'anode LED est également connectée) - une ampoule allumée - Q=HIGH=TRUE. Si aucune des anodes A et B n'est connectée au positif (+) (c'est-à-dire A = 0 = FAUX et B = 0 = FAUX), il n'y a nulle part où prélever la tension dans le circuit. la zone avec le plus est complètement isolée - c'est pourquoi l'ampoule ne peut pas être allumée et Q=LOW=FALSE. Mais je ne pense pas qu'il soit nécessaire de s'attarder sur ce mécanisme ici et sur les schémas suivants lors des cours en classe, car. le cerveau des élèves en ce moment est occupé à absorber et à assimiler des informations que les opérateurs booléens qui leur sont familiers des mathématiques discrètes et de la programmation peuvent se comporter de la même manière que des ampoules vivantes dans le circuit qu'ils viennent d'assembler à partir de plusieurs fils, c'est-à-dire donnent les mêmes tables de vérité. Par conséquent, il est plus important de focaliser l'attention précisément sur l'observation de la possibilité fondamentale de l'existence du point de transition "la physique face à l'électrodynamique" -> "l'abstraction des mathématiques discrètes". Une immersion supplémentaire dans l'électrodynamique peut endommager ce processus ou, à la fin, il ne sera tout simplement pas perçu comme il se doit - l'explication des détails du mécanisme de ce processus peut être laissée pour un travail indépendant, pour une leçon séparée plus tard, ou être conservée à l'esprit en cas de questions supplémentaires de l'auditoire (si soudainement quelqu'un, il apprendra encore de nouvelles informations assez rapidement et voudra des explications supplémentaires).

4. Opérateur ET
Presque rien de nouveau par rapport à l'exercice précédent - il suffit de créer un opérateur ET selon le schéma.

Commentaire: Pà propos de la physique du processus - si nous fermons l'une des cathodes (A ou B) à moins (-), le courant circulera directement de plus à moins à travers la section de réseau à travers la diode correspondante, et à la section de réseau Q ( avec cette configuration, il s'avère être connecté en parallèle à la diode) force le courant n'est tout simplement "pas suffisant" pour allumer l'ampoule (c'est-à-dire, définissez Q=TRUE). à connexion parallèle sections du circuit, le courant est distribué inversement proportionnel à la valeur résistance interne ces sections (par exemple, si vous connectez l'une des diodes via une résistance individuelle, la mise au point ne fonctionnera pas - le courant circulera dans les deux canaux).

Commentaire: dans la salle de classe - lors de la construction d'un circuit, il est souhaitable de l'installer dans la moitié gauche de la planche à pain, car de plus, nous l'utiliserons pour l'opérateur NAND composite.

Revenant aux analogies des interfaces d'entrée-sortie et des boîtes noires - le transistor n'est qu'un exemple d'une telle boîte, dont le dispositif nous est fondamentalement inconnu. Si tout est plus ou moins intuitif avec des résistances ou des diodes, leur travail peut se baser par exemple sur proprietes physiques et chimiques conductivité des matériaux qui les composent, alors la logique du comportement du transistor doit évidemment être mise en œuvre par des mécanismes et des combinaisons de matériaux plus astucieux. Mais pour l'utiliser dans le cadre du cours, il ne nous est pas nécessaire de nous plonger dans cet appareil en général (et nous ne le ferons pas) - il suffit de savoir qu'un plus doit être appliqué au collecteur, un moins à l'émetteur, et la conductivité peut être activée / désactivée plus ou moins sur la base.

Commentaire: Pà propos de la physique du processus - presque similaire à un circuit ET - si la base est sur le moins (A=FALSE), le transistor est fermé, le courant ne peut circuler que dans la section Q avec la diode - Q=TRUE. Si la base est connectée au positif (A=TRUE), le courant commence à traverser le transistor, sa puissance n'est plus suffisante pour la section Q connectée en parallèle - on obtient Q=FALSE.

Commentaire: dans le public - pLors de la construction d'un circuit NOT, nous ne démontons pas le circuit AND de l'exercice précédent - nous construisons NOT sur le côté droit de la planche à pain, car dans le prochain exercice, nous en ferons un opérateur NAND composé.

6. Combiner des éléments logiques dans chaîne logique Opérateur NAND comme AND+NOT
Un exercice très simple techniquement et conceptuellement important consiste à combiner deux instructions en une seule instruction composée en alimentant la sortie d'une instruction en entrée d'une autre. Nous insérons le fil "A" de l'opérateur NOT dans le trou du sous-réseau de sortie "Q" de l'opérateur AND (cathode LED rouge AND) - reçu l'opérateur NAND - paramètres d'entrée - fils "A" et "B" du Opérateur ET, le résultat de sortie est une LED verte " Q" de l'opérateur NON. Nous quittons l'indicateur LED rouge intermédiaire de l'opérateur ET pour plus de clarté - lors de la modification des valeurs des paramètres d'entrée A et B, les LED rouge et verte doivent toujours être en opposition de phase (une seule d'entre elles est allumée).

(Le public a combiné OR et NOT dans NOR, mais pour une transition en douceur vers l'exercice suivant avec le module 4011, il est préférable de faire NAND)

Vous pouvez faire une pause ici.

7. Introduction aux modules logiques numériques 4 opérateurs NAND à l'intérieur modules 4011
Un nouvel élément conceptuel important est le module logique numérique (porte logique) utilisant la porte 4011 comme exemple, qui contient 4 opérateurs logiques numériques NAND à l'intérieur - cette fois c'est une boîte noire en au sens propre- de tous côtés cuboïde noir (à l'exception de l'inscription argentée) avec des pattes saillantes qui s'intègrent parfaitement dans la planche à pain (si vous n'oubliez pas la nuance avec le package DIP) - certains d'entre eux sont une interface d'entrée, d'autres une interface de sortie.

Évidemment, de tels modules logiques devraient grandement faciliter la vie des circuits, car. élevez-le d'un niveau supérieur dans la hiérarchie des abstractions simplificatrices - pour le voir, il suffit de comparer la taille de l'élément 4011 (qui contient 4 opérateurs NAND) et le schéma d'un opérateur NAND, que nous avons assemblé à la main ci-dessus. Pour utiliser un module logique prêt à l'emploi, il suffit de regarder son schéma de principe et de savoir quelles jambes sont responsables de quoi.

Dans le cas du 4011, afin d'utiliser, par exemple, le premier opérateur NAND sur 4 disponibles, vous pouvez connecter les fils d'entrée A et B aux broches 1 et 2, respectivement, et le fil de sortie Q à la broche 3 (bien , alimentation - moins (-) à la broche 7, plus (+) sur la jambe 14) - la table de vérité pour Q montrera l'effet de l'opérateur NAND exactement comme dans l'exemple précédent.

(à la fin de la vidéo, une petite tache - la dernière ligne doit être écrite "0, 0, 1" au lieu de "1, 1, 1")

Il est clair qu'un grand nombre de tels éléments logiques ont été créés pour toutes les occasions (des opérateurs logiques de base aux générateurs d'impulsions comme le 555 ou un pilote d'affichage à 7 segments 4511) - comme dans le cas du 4011, afin de les utiliser, il n'est pas particulièrement important de savoir comment ils sont disposés à l'intérieur - il suffit de consulter la documentation pour savoir quoi et dans quelles circonstances peut être servi et ce qui peut être retiré de ses pattes. En général, analogie presque complète avec les bibliothèques de fonctions ou d'objets prêts à l'emploi dans le monde de la programmation.

(Si vous ne démontez pas la NAND de l'exercice AND + NOT et installez la NAND de 4011 à côté, vous pouvez vous assurer que les ampoules des deux NAND "avec les mêmes valeurs d'entrée doivent donner le mêmefins de semainevaleurs, c'est-à-dire schème assemblé à la main de résistances, diodes et transistors, donne le même résultat que le circuit cousu à l'intérieur du module noir 4011).

8. Minuterie avec deux éléments NAND et un condensateur
Et encore important nouvel élément- générateur de signal périodique - minuterie (horloge). Jusqu'à présent, tous les circuits logiques assemblés étaient statiques - lorsque les signaux nécessaires étaient appliqués aux sous-réseaux d'entrée (A et B), leur valeur était convertie de manière unique via une chaîne séquentielle d'opérateurs logiques en la valeur du signal de sortie Q, qui, sans modifier manuellement les valeurs des signaux d'entrée (A et B) ( par exemple, piquer manuellement le fil de plus à moins) ne changera en aucune façon. L'élément "minuterie" (ou "horloge" - dans tron.ix, il s'appelle Clock, alors qu'il y avait aussi un élément spécial supplémentaire Timer) ajoute de la dynamique à ce processus - la valeur du signal de sortie de la minuterie change indépendamment de HIGH ( VRAI) à BAS (FAUX) et inversement avec une certaine fréquence, et en même temps, une personne ne participe en aucune façon à ce processus (il n'est pas nécessaire de pousser le fil du plus au moins avec les mains).

En conjonction avec des déclencheurs (bascules - éléments qui peuvent "se souvenir" de leur valeur), cela permettra à l'avenir de construire des automates finis qui passeront séquentiellement d'un état à un autre pour chaque "cycle" de la minuterie.

La séquence des valeurs de sortie HIGH / LOW à chaque instant est représentée par une ligne brisée sur un graphique spécial - à l'avenir, ces graphiques seront plus familiers dans les laboratoires suivants lors de la simulation du comportement d'automates finis.

Le temporisateur peut être assemblé à partir de 2 éléments NAND (extraits de l'élément logique 4011) et du condensateur C1 (nouvel élément dans le schéma - voir note ci-dessous). Le condensateur a deux jambes - l'une est plus longue (plus conditionnel), la seconde est plus courte (moins conditionnel), mais apparemment de quel côté coller le condensateur dans au moins ce circuit ne joue pas un rôle particulier, car. leur polarité change encore dans le processus d'oscillation (c'est tout l'intérêt).

Commentaire: en physique des procédés - nouveau élément électrique circuits sans lesquels la minuterie ne pourrait pas fonctionner - un condensateur - à l'intérieur il est disposé assez simplement - deux plaques isolées l'une de l'autre - si vous accumulez une charge (+) sur l'une d'elles et laissez un moins (-) sur la seconde ( c'est-à-dire que le condensateur accusé) puis connectez les jambes à différentes régions circuit, un courant circulera dans le circuit du plus au moins jusqu'à ce que les charges soient égalisées (condensateur déchargé). Après décharge, le condensateur peut être rechargé en appliquant un plus sur une plaque et un moins sur l'autre. Dans ce schéma, à l'aide de deux éléments NAND, un processus est organisé dans lequel le condensateur sera constamment chargé, puis déchargé à une certaine fréquence et générera ainsi une impulsion périodique. Lorsque la moitié du condensateur C1, connecté dans le circuit à la sortie 3 du 1er élément NAND à travers la résistance R1, est chargée de positif (+), les entrées 1 et 2 du 1er élément NAND sont TRUE (+) et TRUE (+ ), qui à la sortie 3 donne la valeur FALSE (-) (voir table de vérité NAND) et donc le condensateur a la capacité de décharge son plus (+) dans cette section négative du circuit à travers la résistance R1. Une fois que la charge positive (+) du condensateur est complètement abaissée, ceux-ci. se transforme en moins (-), les entrées 1 et 2 du 1er élément NAND reçoivent logiquement les valeurs FALSE (-) et FALSE (-), ce qui change en conséquence la valeur de la sortie 3 en TRUE (+) - en conséquence, nous obtenons que le courant circule déjà dans le sens opposé dans le condensateur jusqu'à ce qu'il recharger retour à plus (+) - c'est-à-dire nous arrivons à l'état d'origine. Et donc dans un cercle - la fréquence du processus dépendra de la capacité du condensateur (c'est son caractéristiques physiques) et la force de résistance R1 (F=1/R1*C1). Vous pouvez, comme expérience supplémentaire, remplacer R1 par une résistance de valeur différente et vous assurer que la fréquence de clignotement de l'ampoule change.

Commentaire: pour générer un signal périodique sur les circuits, vous pouvez utiliser un module logique spécial 555, mais les expériences avec celui-ci n'ont pas été incluses dans le laboratoire.

9. Périphérique de sortie affichage LED à sept segments
En guise d'exercice relaxant à la fin - connaissance du premier périphérique de sortie "humain" - un affichage à diodes à sept segments. En fait, les mêmes ampoules LED, mais en fournissant du courant aux segments souhaités de l'écran, vous pouvez "dessiner" dessus tous les chiffres de 0 à 9 et quelques lettres.

Il n'y a rien de spécial à dire sur l'appareil - pour un affichage à anode générale, vous devez appliquer un plus à la jambe (anode) commune à tous les segments et un moins aux jambes des segments souhaités; pour un affichage cathodique général - au contraire, sur la jambe (cathode) commune à tous les segments, moins, et sur les jambes des segments souhaités - plus.

Mais je pense que l'effet principal est produit par le fait même que l'affichage montre pour la première fois un moyen de transmettre l'état interne du circuit assemblé à une personne sous la forme qui lui est familière (en chiffres et lettres lisibles), c'est-à-dire fixe finalement l'objectif vers lequel tout circuit assemblé- faire quelque chose avec le périphérique de sortie (une boîte noire sans périphérique de sortie est une "chose en soi", à partir de laquelle on ne sait pas à quoi cela sert et pourquoi elle est nécessaire).

Tout le monde a vraiment aimé les affichages à diodes à sept segments avec une anode commune. Même au lieu de se disperser après une longue leçon, une décision spontanée a été prise d'en faire le nom du groupe "10-PM" (Mathématiques appliquées 2010 année d'admission - la lettre "M" a été faite sous la forme du nombre "3" tourné sur le côté) et prenez-le en photo.

10. Remarque- gâchette abandonnée
La liste des exercices n'incluait pas le dernier élément conceptuel important - il s'agit d'un déclencheur (bascule) - un élément de circuit qui peut se souvenir de la dernière valeur qui lui a été attribuée. Sans cet élément, il serait impossible de construire des automates finis (notamment des processeurs). Il était initialement prévu d'inclure une introduction au concept de déclencheur en utilisant l'exemple d'une bascule RS (car elle a assez circuits simples), mais au cours de la leçon, il est devenu clair que le nombre nouvelle information perçu à un moment a déjà approché la limite de digestibilité. Par conséquent, la connaissance des bascules (un simple déclencheur RS et un déclencheur D plus important) a été transférée aux travaux de laboratoire suivants immédiatement avant de les utiliser, lorsque nous considérerons spécifiquement les automates finis.

Conclusion
Mes impressions sur le travail de laboratoire en tant que diplômé en mathématiques appliquées et programmeur Java. Le résultat le plus important est que ce travail de laboratoire a montré l'existence d'une superstructure des fondements des mathématiques discrètes (algèbre booléenne) sur l'électrodynamique scolaire (dont il ne me restait personnellement que de vagues souvenirs de la loi d'Ohm) - la réalisation de ce fait ouvre le moyen de comprendre les principes de construction plus complexe systèmes électroniques, qui sont basés sur le même discret.

DE point pratique du point de vue de jouer avec des ampoules sur des planches à pain s'est avéré assez important pour l'assimilation visuelle accélérée de nouvelles informations, mais personnellement, n'ayant que des planches à pain et une dispersion de différentes portes logiques, je n'entreprendrais pas de mettre en œuvre des relativement complexes projets - après tout, avec une augmentation de la complexité du circuit, le processus de connexion des fils sur le circuit devient assez fastidieux et prend du temps, tandis que la complexité (et donc la valeur du projet) du système assemblé sera assez physique limité - la zone de la planche à pain peut être augmentée, mais comment faire une "refactorisation de code" ou rechercher des erreurs quand je ne peux pas imaginer un millier de fils sortant d'une pile (bien qu'à en juger par les informations sur Internet, quelqu'un réussit à mettre entier processeurs sur eux, donc je ne le dirai pas catégoriquement) - alors que la question de la création documentation du projet et la conversion d'un prototype ainsi assemblé en un format de document pouvant être utilisé pour une production de masse n'est pas du tout envisagée. Une question complètement différente concerne les puces FPGA à logique numérique programmable (elles sont basées sur tous les mêmes éléments de base qui ont été considérés dans le laboratoire actuel, mais le processus de manipulation est organisé à un niveau qualitativement plus élevé) - apprendre à les connaître tout de suite élargit les limites de l'imagination par ordre de grandeur en choisissant les objectifs des projets possibles - la première connaissance avec eux est prévue pour les prochains travaux de laboratoire.

Pour un assemblage fiable des appareils, des cartes de circuits imprimés individuelles sont créées. Si vous les fabriquez vous-même, cela prendra beaucoup de temps et vous obligera à manipuler des produits chimiques et un fer à souder. Les planches individuelles avec assemblage industriel sur commande sont extrêmement coûteuses pour un petit tirage.

Pour un montage rapide circuits électriques sans soudure et sans problèmes existent planche à pain. On l'appelle aussi planche à pain, planche à pain ou planche à pain'om.

Principe d'opération

Sous une couche de plastique, se cachent des plaques-rails en cuivre, disposées selon un principe simple :

Exemple d'utilisation

Le même circuit sur une planche à pain peut être assemblé de plusieurs façons. Analysons un exemple d'une des configurations pour un tel schéma:

Sur un mockup board, sa réalisation physique peut se faire de cette manière :

Ce à quoi vous devez faire attention :

    Les couleurs des fils, bien sûr, n'ont pas d'importance. Cependant bon ton est d'utiliser des fils rouges pour la ligne électrique et des fils noirs ou bleus pour la ligne de terre

    Nous avons connecté l'alimentation électrique aux longs rails latéraux. Cela vous permet de ne pas tirer un grand nombre de fils de différentes parties du circuit, et la tâche de le remplacer ou de le déplacer est grandement simplifiée

    La position de l'ensemble du circuit sur la planche à pain n'est pas si importante. Important position mutuelle composants les uns par rapport aux autres

Il existe une planche à pain d'usine du type suivant:

Je ne l'aime pas pour deux raisons :

1) Lors de l'installation de pièces, vous devez constamment faire des allers-retours pour mettre d'abord le composant radio, puis souder le conducteur. Sur la table se comporte instable.

2) Après démontage, les trous restent remplis de soudure, avant la prochaine utilisation de la carte, ils doivent être nettoyés.

Recherche sur Internet différentes sortes planches à pain que vous pouvez fabriquer de vos propres mains et à partir de matériaux disponibles, est tombé sur quelques options intéressantes, dont l'un a décidé de répéter.

Option numéro 1

Citation du forum : « Par exemple, depuis de nombreuses années, j'utilise ces planches à pain maison. Ils sont assemblés à partir d'un morceau de fibre de verre, dans lequel des broches en cuivre sont rivetées. De telles épingles peuvent soit être achetées sur le marché de la radio, soit vous pouvez vous fabriquer vous-même à partir de fil de cuivre avec un diamètre de 1,2-1,3 mm. Les broches plus fines se plient trop et les broches plus épaisses consomment trop de chaleur lors de la soudure. Ce "factice" permet de réutiliser les éléments radio les plus minables. Les connexions sont mieux faites avec un fil en isolation fluoroplastique MGTF. Ensuite, une fois les fins faites, elles dureront toute une vie.

Je pense que cette option me convient le mieux. Mais les broches en fibre de verre et en cuivre prêtes à l'emploi ne sont pas disponibles, je vais donc le faire un peu différemment.

Le fil de cuivre a été extrait du fil :

J'ai nettoyé l'isolant et, à l'aide d'un simple limiteur, j'ai fait des broches de même longueur :

Diamètre de la goupille — 1 millimètre.

Pour la base de la planche a pris l'épaisseur du contreplaqué 4 millimètres (plus elles sont épaisses, plus les broches tiendront fort):

Pour ne pas souffrir du balisage, j'ai collé du papier ligné sur le contreplaqué avec du ruban adhésif :

Et percé des trous avec un pas 10 millimètres diamètre de perçage 0,9 mm:

On obtient même des rangées de trous :

Maintenant, vous devez marteler les broches dans les trous. Étant donné que le diamètre du trou est inférieur au diamètre de la goupille, la connexion sera serrée et la goupille sera solidement fixée dans le contreplaqué.

Lorsque vous conduisez les broches sous le bas du contreplaqué, vous devez mettre une tôle. Les broches sont obstruées par de légers mouvements, et lorsque le son change, cela signifie que la broche a atteint la feuille.

Pour que la planche ne bouge pas, nous fabriquons des jambes:

Nous collons:

La planche à pain est prête !

De la même manière, vous pouvez effectuer un paiement pour montage en surface(photo d'Internet, radio):

Ci-dessous, pour être complet, je donnerai quelques modèles appropriés trouvés sur Internet.

Option numéro 2

Des punaises à tête métallique sont martelées dans un morceau du plateau :

Il ne reste plus qu'à les étamer. Les boutons cuivrés sont étamés sans problème, mais avec des boutons en acier.