Jak korzystać z płytki drukowanej. Deska do chleba. Prototypowanie urządzeń elektronicznych, radioelektronicznych. Prototyp. Modelowanie obwodów. Symulować. Własnymi rękami. Domowej roboty. Robić. Rysunek. Model. Układ. Co to jest i jak to zjeść

Do tworzenia i testowania domowych urządzeń elektronicznych radioamatorzy używają tak zwanych płytek prototypowych. Zastosowanie płytki stykowej pozwala sprawdzić, wyregulować i przetestować obwód jeszcze przed zamontowaniem urządzenia na gotowej płytce drukowanej.

Pozwala to uniknąć błędów projektowych, a także szybko wprowadzić zmiany w opracowanym obwodzie i natychmiast sprawdzić wynik. Oczywiste jest, że płytka stykowa z pewnością oszczędza dużo czasu i jest bardzo przydatna w warsztacie radioamatorskim.

Postęp i rozwój elektroniki wpłynął również na płytki prototypowe. Teraz można bez problemu kupić płytkę stykową bez lutowania. Jakie są zalety takiej płytki stykowej bez lutowania? Najważniejszą zaletą płytki drukowanej bez lutowania jest brak procesu lutowania podczas prototypowania obwodu. Ta okoliczność znacznie ogranicza proces prototypowania i debugowania urządzeń. Możesz zmontować obwód na płytce drukowanej bez lutowania w zaledwie kilka minut!

Jak działa płytka stykowa bez lutowania?

Płytka stykowa bez lutowania składa się z plastikowej podstawy, która zawiera zestaw przewodzących złączy kołkowych. Tych złączy jest bardzo dużo. W zależności od konstrukcji płytki stykowej złącza szpilkowe są łączone w rzędy, na przykład po 5 sztuk. Rezultatem jest złącze pięciopinowe. Każde ze złączy umożliwia podłączenie do niego pinów. części elektroniczne lub przewodniki przewodzące o średnicy z reguły nie większej niż 0,7 mm.

Ale, jak mówią, lepiej raz zobaczyć niż sto razy usłyszeć. Tak wygląda płytka stykowa bez lutowania EIC-402 do montażu bez lutowania w 840 punktach. Tak więc ta płytka stykowa zawiera 840-pinowe złącza!

Podstawą płytki stykowej jest tworzywo ABS. Złącza stykowe wykonane są z brązu fosforowego i pokryte niklem. Z tego powodu złącza stykowe (punkty) są zaprojektowane na 50 000 cykli łączenia/rozłączania. Złącza stykowe umożliwiają podłączenie wyprowadzeń elementów radiowych oraz przewodów o średnicy od 0,4 do 0,7 mm.

I tak wygląda płytka debugowania dla mikrokontrolerów serii Pic zmontowana na płytce stykowej bez lutowania.

Jak widać, płytka stykowa bez lutowania umożliwia instalację rezystorów, kondensatorów, mikroukładów, diod LED i wskaźników. Niesamowicie proste i wygodne.

Dzięki płytce stykowej bez lutowania nauka o elektronice staje się fascynujący proces. Schematy ideowe są składane na płytce stykowej bez dodatkowej pracy. Wszystko jest tak proste, jakbyś bawił się konstruktorem LEGO.

W zależności od „stromokości” płytki stykowej bez lutowania można ją wyposażyć w zestaw przewodów połączeniowych (przewody połączeniowe), dodatkowe złącza itp. Pomimo wszystkich „gadżetów”, głównym wskaźnikiem jakości płytki stykowej bez lutowania jest nadal jakość złączy stykowych i ich ilość. Tutaj wszystko jest jasne, im więcej punktów styku (złączy), tym bardziej skomplikowany układ można zamontować na takiej płytce. Ważna jest również jakość złączy, ponieważ złącza mogą utracić swoje właściwości elastyczne w wyniku częstego użytkowania, a to będzie prowadzić do złej jakości styku w przyszłości.

Ponieważ złącza płytki stykowej umożliwiają łączenie przewodów o średnicy nie większej niż 0,4-0,7 mm, próby „wepchnięcia” grubych wyprowadzeń części mogą prowadzić tylko do uszkodzenia styku. W tym przypadku do wniosków z elementów radiowych, które mają dość duża średnica, na przykład tak jak przy mocnych diodach lepiej przylutować lub nawinąć przewód o mniejszej średnicy i dopiero wtedy podłączyć element do płytki stykowej.

Jeśli planujesz układać dość złożony obwód z duża ilość elementy, to obszar płytki stykowej bez lutowania może nie wystarczyć. W takim przypadku lepiej jest podzielić obwód na bloki, z których każdy należy zmontować na osobnej płytce stykowej, a następnie połączyć w jedno urządzenie za pomocą przewodów łączących. Oczywiste jest, że w tym przypadku wymagana będzie dodatkowa płytka stykowa.

Z reguły płytka prototypowa z zestawem przewodów połączeniowych o różnych długościach (przewody połączeniowe) jest droższa niż konwencjonalne płytki bezlutownicze, które nie są wyposażone w takie przewody. Ale to nie problem. Jako przewody łączące można również użyć zwykłego drutu izolowanego.

Na przykład bardzo powszechny i ​​niedrogi drut jest idealny do takich celów. KSVV 4x0,4 który służy do montażu alarm bezpieczeństwa i przeciwpożarowy. Ten drut ma 4 żyły, z których każdy jest pokryty izolacją. Średnica samego rdzenia miedzianego, bez izolacji, wynosi 0,4 mm. Izolację z takiego drutu można łatwo usunąć za pomocą przecinaków do drutu i kabel miedziany nie lakierowane.

Z jednego metra takiego kabla można wykonać całe mnóstwo przewodów połączeniowych o różnych długościach. Nawiasem mówiąc, na zdjęciach płytki stykowej pokazanych powyżej, do połączenia elementów radiowych użyto tylko przewodu KSVV.

Płytka stykowa powinna być chroniona przed kurzem. Jeśli układ długi czas nie używany, na jego powierzchni osadza się kurz, który zatyka złącza stykowe. W przyszłości doprowadzi to do słabego kontaktu, a płytka stykowa będzie musiała zostać wyczyszczona.

Płytki stykowe bez lutowania nie są przeznaczone do pracy z napięciem 220 woltów! Warto też zrozumieć, że układ i weryfikacja pracy obwody wysokoprądowe na płytce stykowej bez lutowania może spowodować przegrzanie nagłówków szpilek.

Ekranowanie płyty chlebowej.

Przygotowanie płytki stykowej bez lutowania przed pracą.

Zanim zaczniesz prototypować obwód na nowej płytce stykowej bez lutowania, nie będzie zbyteczne „wybijanie” złączy szpilkowych za pomocą multimetru. Jest to konieczne, aby dowiedzieć się, które punkty złącza są ze sobą połączone.

Faktem jest, że punkty (złącza) na płytce prototypowej są połączone na płytce prototypowej w specjalny sposób. Na przykład bezlutowa płytka stykowa EIC-402 ma 4 niezależne strefy styku. Dwie wzdłuż krawędzi to szyny zasilające (dodatnie " + „i minus” - ”), są zaznaczone czerwoną i niebieską linią wzdłuż punktów styku. Wszystkie punkty magistrali są ze sobą elektrycznie połączone i w rzeczywistości reprezentują jeden przewodnik, ale z kilkoma punktami połączeniowymi.

Obszar centralny podzielony jest na dwie części. Pośrodku te dwie części są oddzielone rodzajem rowka. Każda część ma 64 linie z 5 punktami złącza w każdej. Te 5 punktów złącza w rzędzie jest ze sobą elektrycznie połączonych. Tak więc, jeśli na przykład mikroukład w pakiecie DIP-8 lub DIP-18 jest zainstalowany na środku płytki stykowej, wówczas do każdego z jego wyjść można podłączyć 4 wyjścia elementów radiowych lub 4 przewody łączące zworki.

Również szyny zasilające po obu stronach płytki stykowej pozostaną dostępne do podłączenia. Trudno to wyjaśnić słowami. Oczywiście lepiej zobaczyć to na żywo i pobawić się płytą stykową bez lutowania. Oto obwód, który zmontowałem na płytce bez lutowania. Jest to najprostsza płytka rozwojowa debugowania dla mikrokontrolerów PIC. Posiada mikrokontroler PIC16F84 oraz elementy spinające: wskaźnik, przyciski, brzęczyk...

Płytka stykowa do montażu bez lutowania jest wygodna w użyciu do szybkiego montażu obwody pomiarowe, na przykład, aby przetestować odbiornik podczerwieni.

Takie tablice można kupić nie tylko na rynkach radiowych, ale także w Internecie.

Tanie płytki stykowe bez lutowania można kupić na AliExpress.com. Rozmawiałem o tym, jak kupować komponenty i zestawy radiowe na AliExpress.

Ten, który dał początek holivarowi w komentarzach. Wielu zwolenników Arduino, ich zdaniem, chce po prostu złożyć coś w rodzaju migających diod LED, aby urozmaicić swój wolny czas i bawić się. Jednocześnie nie chcą zawracać sobie głowy trawieniem i lutowaniem płytki. Jako jedną z alternatyw towarzysz wymienił konstruktora Connoisseur, ale jego możliwości są ograniczone przez zestaw części zawartych w zestawie, a konstruktor jest nadal dla dzieci. Chcę zaproponować inną alternatywę - tzw. Breadboard, czyli płytkę stykową do montażu bez użycia lutowania.
Uwaga, dużo zdjęć.

Co to jest i jak to zjeść

Głównym celem takiej płytki jest projektowanie i debugowanie prototypów. różne urządzenia. Opanowany to urządzenie z gniazd otworów o rozstawie 2,54 mm (0,1 cala), to z tym (lub jego wielokrotnością) rozstawem wnioski znajdują się na większości nowoczesnych komponentów radiowych (SMD się nie liczy). Deski do krojenia chleba są różne rozmiary, ale w większości przypadków składają się z następujących identycznych bloków:

Schemat połączenia elektryczne gniazda pokazano na prawym rysunku: pięć otworów z każdej strony, w każdym z rzędów (w ta sprawa 30) są ze sobą połączone elektrycznie. Po lewej i po prawej stronie znajdują się dwie linie energetyczne: tutaj wszystkie otwory w kolumnie są ze sobą połączone. Gniazdo w środku przeznaczone jest do montażu i łatwego wyjmowania mikroukładów w pakietach DIP. Aby zmontować obwód, elementy radia i zworki wkłada się w otwory, ponieważ dostałem płytkę bez zworek fabrycznych - zrobiłem je z metalu spinacze i małe (do łączenia sąsiednich gniazd) ze zszywek do zszywacza.
Mogłoby się wydawać, że im większa tablica, tym większa jej funkcjonalność, ale to nie do końca prawda. Jest bardzo mała szansa, że ​​ktoś (zwłaszcza początkujący) złoży urządzenie, które zajmie wszystkie segmenty planszy, tutaj jest kilka urządzeń jednocześnie – tak. Na przykład tutaj zmontowałem elektroniczny zapłon na mikrokontrolerze, multiwibrator na tranzystorach i generator częstotliwości dla miernika LC:

Cóż można z tym zrobić?

Aby uzasadnić tytuł artykułu, podam kilka urządzeń. Na zdjęciach będzie opis co i gdzie wstawić.

Niezbędne szczegóły

Do złożenia jednego z opisanych poniżej obwodów potrzebna jest sama płytka prototypowa i zestaw zworek. Ponadto pożądane jest posiadanie odpowiedniego źródła zasilania, w najprostszym przypadku - baterii (akumulatorów), dla wygody jej (ich) połączenia zaleca się użycie specjalnego pojemnika. Możesz także użyć zasilacza, ale w tym przypadku musisz uważać i starać się niczego nie palić, ponieważ zasilacz kosztuje znacznie więcej niż baterie. Pozostałe szczegóły zostaną podane w opisie samego obwodu.

Podłączanie diody LED

Jeden z najprostszych projektów. Schematy są pokazane w następujący sposób:

Ze szczegółów, których będziesz potrzebować: dioda LED małej mocy, dowolny rezystor 300Ω-1kΩ i zasilacz 4,5-5V. W moim przypadku potężny sowiecki rezystor (pierwszy, który podszedł do ręki) przy 430 Ohm (o czym świadczy napis K43 na samym rezystorze), a jako źródło zasilania - 3 baterie palcowe (AA) w pojemniku : łącznie 1,5 V * 3 = 4,5 V.
Na tablicy wygląda to tak:


Baterie podłącza się do zacisków czerwonego (+) i czarnego (-), z których zworki są wyciągane na linie zasilające. Następnie z linii ujemnej do gniazd nr 18 dołączony jest rezystor, natomiast do tych samych gniazd z katodą (krótką nogą) podłączona jest dioda LED. Anoda diody LED jest podłączona do linii dodatniej. Nie będę wnikał w zasadę działania obwodu i wyjaśniał prawo Ohma - jeśli chcesz się tylko pobawić, to nie jest to konieczne, ale jeśli nadal jesteś zainteresowany, to możesz też mieć.

Liniowy regulator napięcia

Może to dość ostre przejście - od diody LED do mikroukładów, ale pod względem implementacji nie widzę żadnych trudności.
Jest więc taki mikroukład LM7805 (lub po prostu 7805), na jego wejście podawane jest dowolne napięcie od 7,5 V do 25 V, a na wyjściu otrzymujemy 5 V. Są inne, na przykład układ 7812 - 12V. Oto jej schemat połączeń:


Kondensatory służą do stabilizacji napięcia i w razie potrzeby można je pominąć. Tak to wygląda w prawdziwym życiu:


I zbliżenie:


Numeracja pinów mikroukładu przebiega od lewej do prawej, jeśli spojrzysz na to od strony oznaczenia. Na zdjęciu numeracja pinów mikroukładu pokrywa się z numeracją złączy tabliczki znamionowej. Czerwony zacisk (+) jest podłączony do 1. nogi mikroukładu - wejścia. Czarny zacisk (-) jest bezpośrednio podłączony do ujemnej linii zasilania. Środkowa noga mikroukładu (wspólny, GND) jest również połączona z linią ujemną, a trzecia noga (wyjście) z linią dodatnią. Teraz, jeśli przyłożysz napięcie 12V do zacisków, na liniach zasilających powinno być 5V. Jeśli nie ma źródła zasilania 12V, możesz wziąć baterię 9V Krona i podłączyć ją przez specjalne złącze pokazane na powyższym zdjęciu. Użyłem zasilacza 12V:


Niezależnie od wartości napięcia wejściowego, jeśli mieści się w powyższych granicach - napięcie wyjściowe będzie 5V:


Na koniec dodajmy kondensatory, żeby wszystko było w porządku:

Generator impulsów na elementach logicznych

A teraz przykład użycia innego mikroukładu, a nie jego najbardziej standardowej aplikacji. Używany jest chip 74HC00 lub 74HCT00, w zależności od producenta, przed i po nazwie mogą pojawić się różne litery. Krajowy odpowiednik - K155LA3. Wewnątrz tego mikroukładu znajdują się 4 elementy logiczne „AND-NOT” (ang. „NAND”), każdy z elementów ma dwa wejścia, zamykając je razem otrzymujemy element „NIE”. Ale w tym przypadku elementy logiczne będą używane w „trybie analogowym”. Obwód generatora wygląda następująco:


Elementy DA1.1 i DA1.2 generują sygnał, a DA1.3 i DA1.4 tworzą wyraźne prostokąty. Częstotliwość oscylatora jest określona przez wartości kondensatora i rezystora i jest obliczana ze wzoru: f=1/(2RC). Podłączamy dowolny głośnik do wyjścia generatora. Jeśli weźmiemy rezystor 5,6kΩ i kondensator 33nF, dostaniemy około 2,7kHz - rodzaj pisku. Tak to wygląda:


5V z wcześniej zmontowanego regulatora napięcia jest podłączone do górnych linii zasilających na zdjęciu. Dla ułatwienia montażu podam słowny opis połączeń. Lewa połowa segmentu (dolna na zdjęciu):
Kondensator montowany jest w gniazdach nr 1 i nr 6;
Rezystor - nr 1 i nr 5;

nr 1 i nr 2;
nr 3 i nr 4;
nr 4 i nr 5;



nr 2 i nr 3;
nr 3 i nr 7;
nr 5 i nr 6;
nr 1 i odżywianie „plus”;
nr 4 i dynamika „plus”;
Oprócz:



mikroukład jest zainstalowany jak na zdjęciu - pierwsza noga do pierwszego złącza lewej połowy. Pierwszą nogę mikroukładu można zidentyfikować po tak zwanym kluczu - kółku (jak na zdjęciu) lub półkolistym wycięciu na końcu. Pozostałe nogi układu scalonego w pakietach DIP są ponumerowane w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Jeśli wszystko jest zmontowane poprawnie - po włączeniu zasilania głośnik powinien piszczeć. Zmieniając wartości rezystora i kondensatora można śledzić zmiany częstotliwości, ale jeśli rezystancja jest bardzo wysoka i/lub pojemność jest zbyt niska, obwód nie będzie działał.
Teraz zmieniamy wartość rezystora na 180kOhm, a kondensatora na 1uF - dostajemy klekoczący dźwięk. Wymieńmy głośnik z diodą LED podłączając anodę (długą nóżkę) do 4 złącza prawego dywanika, a katodę przez rezystor 300Ω-1kΩ do minusa zasilania, otrzymujemy migającą diodę, która wygląda tak:


A teraz dodajmy kolejny taki generator, aby otrzymać następujący obwód:


Generator na DA1 generuje sygnał o niskiej częstotliwości ~3 Hz, DA2.1 - DA2.3 - o wysokiej częstotliwości ~2,7 kHz, DA2.4 - modulator, który je miesza. Tak powinien wyglądać projekt:


Opis połączeń:
Lewa połowa segmentu (dolna na zdjęciu):
Kondensator C1 jest zainstalowany w gniazdach nr 1 i nr 6;
Kondensator C2 - nr 11 i nr 16;
Rezystor R1 - nr 1 i nr 5;
Rezystor R2 - nr 11 i nr 15;
Zworki są instalowane między następującymi gniazdami:
nr 1 i nr 2;
nr 3 i nr 4;
nr 4 i nr 5;
nr 11 i nr 12;
nr 13 i nr 14;
nr 14 i nr 15;
nr 7 i ujemną linię energetyczną.
nr 17 i ujemną linię energetyczną.
Prawa połowa segmentu (górna na zdjęciu):
zworki są instalowane pomiędzy następującymi gniazdami:
nr 2 i nr 3;
nr 3 i nr 7;
nr 5 i nr 6;
nr 4 i nr 15;
nr 12 i nr 13;
nr 12(13) i nr 17;
nr 1 i odżywianie „plus”;
nr 11 i odżywianie „plus”;
nr 14 i dynamika „plus”;
Oprócz:
zworki między złączami nr 6 lewej i prawej połowy;
zworki między złączami nr 16 lewej i prawej połowy;
- między lewą i prawą linią „minus”;
- między minusem mocy a głośnikiem „-”;
układ DA1 jest instalowany w taki sam sposób, jak w poprzednim przypadku - pierwsza noga znajduje się w pierwszym złączu lewej połowy. Drugi mikroukład - z pierwszą nogą w slocie nr 11.
Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, to po włączeniu zasilania głośnik zacznie emitować trzy piki co sekundę. Jeśli podłączysz diodę LED do tych samych złączy (równolegle), obserwując biegunowość, otrzymasz takie urządzenie, które brzmi jak fajne elektroniczne gadżety z nie mniej fajnych filmów akcji:

Multiwibrator tranzystorowy

Ten schemat jest raczej hołdem dla tradycji, ponieważ w dawnych czasach prawie każdy początkujący radioamator zbierał podobny.


Do montażu podobnego potrzebne będą 2 tranzystory BC547, 2 rezystory 1,2kΩ, 2 rezystory 310Ω, 2 kondensatory elektrolityczne 22uF i dwie diody LED. Pojemności i rezystancje nie muszą być dokładnie obserwowane, ale pożądane jest, aby obwód miał dwie identyczne wartości.
Na tablicy urządzenie wygląda tak:


Pinout tranzystora wygląda następująco:

B(B)-baza, C(K)-kolektor, E(E)-emiter.
W przypadku kondensatorów wyjście ujemne jest podpisane na obudowie (w kondensatorach radzieckich było oznaczone „+”).
Opis połączeń
Cały schemat jest montowany na jednej (lewej) połowie segmentu.
Rezystor R1 - nr 11 i „+”;
rezystor R2 - nr 19 i „+”;
rezystor R3 - nr 9 i nr 3;
rezystor R4 - nr 21 i nr 25;
tranzystor T2 - emiter - nr 7, podstawa - nr 8, kolektor - nr 9;
tranzystor T1 - emiter - nr 23, podstawa - nr 22, kolektor - nr 21;
kondensator C1 - minus - nr 11, plus - nr 9;
kondensator C2 - minus - nr 19, plus - nr 21;
LED1 LED - katoda-№3, anoda-"+";
LED1 LED - katoda-№25, anoda-"+";
zworki:
№8 - №19;
№11 - №22;
№7 - "-";
№23 - "-";
Gdy do linii zasilającej zostanie przyłożone napięcie 4,5-12 V, powinno się okazać coś takiego:

Wreszcie

Przede wszystkim artykuł skierowany jest do tych, którzy chcą się "pobawić", więc nie podałem opisów zasad działania obwodów, praw fizycznych itp. Jeśli ktoś zadaje pytanie "dlaczego to mruga?" - w Internecie można znaleźć mnóstwo wyjaśnień z animacjami i innymi pięknymi rzeczami. Niektórzy mogą powiedzieć, że tablica mózgowa nie nadaje się do rysowania skomplikowanych diagramów, ale co powiesz na to:

i są jeszcze straszniejsze projekty. Jeśli chodzi o możliwy zły kontakt - podczas używania części z normalnymi nogami prawdopodobieństwo złego kontaktu jest bardzo małe, zdarzyło mi się to tylko kilka razy. W ogóle podobne płytki pojawiały się tu już kilka razy, ale jako część urządzenia zbudowanego na Arduino. Szczerze mówiąc nie rozumiem konstrukcji takich jak ta:


Po co Ci w ogóle Arduino, skoro możesz wziąć programator, sflashować nim kontroler w pakiecie DIP i zainstalować go na płycie, otrzymując tańsze, bardziej kompaktowe i przenośne urządzenie.
Tak, nie możesz zebrać niektórych na płytce do krojenia chleba obwody analogowe wrażliwe na opór i topologię przewodników, ale spotykane nie tak często, zwłaszcza wśród początkujących. Ale w przypadku obwodów cyfrowych nie ma prawie żadnych ograniczeń. LiveJournal też nie połknął drugiej części posta w całości, więc dzielę go na dwie części. Tutaj Część 3 - Pierwsza Praca laboratoryjna , .

Tak więc pierwsza lekcja laboratoryjna - „Montaż prostych elektroniczne obwody oparte na mikroukładach o niskim stopniu integracji” - kilka praktycznych ćwiczeń mających na celu zapoznanie się z podstawami logiki cyfrowej:
- znajomość płytek stykowych i podstawowych elementów obwodów (diody, diody, kondensatory itp.),
- podstawowe operacje algebry Boole'a w wykonaniu fizycznym,
- elementy logiczne (bramki),
- dynamika w postaci prostego timera,
- elementarne urządzenia wyjściowe (wyświetlacz diodowy)

triggery (flip flopy) z pierwszej znajomości wypadły i zostały zostawione na lepsze czasy.

Założenia wejściowe dotyczące obiektów uczenia się:
- mieć niejasne wspomnienia z podstaw elektrodynamiki z kursu program nauczania(napięcie plus lub minus, prąd płynie, można dodać rezystancję)
- dobrze rozumieją przynajmniej podstawy matematyki dyskretnej (algebry Boole'a) i programowania (myślenie proceduralne), tak aby po zaliczeniu ćwiczeń wprowadzających mogli intuicyjnie wyczuć, że z przedstawionych prostych można zbudować duże układy dyskretne o dowolnej złożoności fizyczne elementy logiki, w których zaimplementowano już złożone abstrakcyjne idee, które można sformułować w języku logiki.

Właściwie praca laboratoryjna

1. Główne szczegóły— płytka stykowa, diody i diody LED

Płytka stykowa umożliwia tworzenie obwodów elektronicznych o dowolnej konfiguracji bez użycia lutownicy - wystarczy wbić nóżki elementów obwodu w otwory płytki. Jest to możliwe dzięki temu, że otwory te są połączone wewnątrz pod plastikiem za pomocą przewodów. Wzdłuż krawędzi są poziome paski z plusem i minusem na całej długości płytki - jeśli wepchniesz przewód od akumulatora (np. plus) do jednego z otworów w dowolnym miejscu, plus będzie podawany na całej długości tego pasek i można z niego „zasilać”, podłączając przewód do dowolnego innego otworu tego samego poziomego paska.

Podstawą płytki jest ciąg pionowych (jak na zdjęciu poniżej) taśm przewodzących z pięcioma otworami nad każdą. Jeśli włożysz dwa przewody w dwa otwory nad tym samym pionowym paskiem, zostaną one połączone w łańcuch (tak samo, jak bezpośrednie skręcenie nóg). Dwa sąsiednie paski nie są w żaden sposób połączone, dzięki czemu wklejając jeden koniec elementów w jeden pionowy pasek, a wklejając drugie końce tych samych elementów w inne, można budować obwody szeregowe o dowolnej konfiguracji. Następnie plus jest dostarczany z poziomego paska z plusem do jednego z pionowych pasków przez przewody, a minus jest dostarczany z poziomego paska z minusem do innej części obwodu przez inny przewód, a cały obwód zaczyna działać.

Jeśli teraz nie jest to bardzo jasne, wszystko stanie się jasne po pierwszym eksperymencie z diodą LED.

W przypadku kierunku prądu na diagramach zwyczajowo przyjmuje się kierunek od plus (+) do minus (-).

Uwaga: nie należy mylić „konwencjonalnego” kierunku prądu (od plusa do minusa) z kierunkiem fizycznego przepływu elektronów biegnących od minusa do plusa – tj. w odwrotnym kierunku - w części literatury (m.in. w książce tron.ix na jednym z pierwszych zdjęć - stąd uwaga) - stosuje się kierunek przepływu elektronów, w drugim - "konwencjonalny" kierunek prądu - wynika to z tradycji i kilku innych niuansów - obwody elektryczne wygodniej jest czytać za pomocą „konwencjonalnego” kierunku plus-> minus, więc będziemy go używać wszędzie.

Dioda to przewodnik, który przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku - od plusa (+) do minusa (-) i nie przechodzi od minusa (-) do plusa (+). Na schematach dioda jest oznaczona strzałką spoczywającą na linii pionowej, strzałka wskazuje kierunek prądu, na który pozwala dioda. Noga diody, która w trybie przepuszczania prądu musi być podłączona do plusa nazywa się anoda, który na minus - katoda.

Dioda LED to ta sama dioda, tylko w trybie transmisji prądowej (z plusem na anodę i minusem na katodę) świeci żarówką, a w trybie bez transmisji nie świeci. Na schemacie dioda LED jest również oznaczona jako konwencjonalna dioda, tylko strzałka jest zakreślona. Anoda diody to długa nóżka (dokładamy do niej plus), katoda krótka (zwykle łączymy ją z minusem). Na wszystkich diagramach w laboratorium - na zdjęciu i filmie - długa noga jest po lewej, a krótka po prawej.

2. Wyznaczenie wartości logicznych PRAWDA/FAŁSZ na wybranym odcinku obwodu — LED jako wskaźnik Bieżąca wartość

Zmienne logiczne są określane przez poziom napięcia w odcinku obwodu, z którego pobieramy wartość. Dla TRUE=1=HIGH przyjmujemy wartość plus (+) („napięcie HIGH”), dla FALSE=0=LOW przyjmujemy minus (-) lub masę („napięcie LOW”).

W celu osobistego sprawdzenia aktualnej wartości logicznej w wybranym obszarze można użyć diody LED - anodę (długą nogę) podłączyć do punktu, w którym pobierana jest wartość, a katodę (krótką nogę) podłączyć do minusa. Jeśli do punktu połączenia anody zostanie zastosowany plus (+), tj. odczytana wartość musi być PRAWDA, prąd popłynie z anody do katody przez diodę LED i zaświeci się jej światło. Jeżeli w miejscu podłączenia anody występuje minus lub masa, prąd nie popłynie, światło nie zaświeci się – przyjęta wartość to FALSE.

Uwaga: Nie zaleca się podłączania diody LED bezpośrednio do akumulatora bez rezystancji pośredniej lub gdy rezystancja podłączona jest zbyt niska, ponieważ w przeciwnym razie może się przepalić z powodu zbyt dużego prądu, do którego nie jest przeznaczony (przez chwilę będzie się świecił, ale bardzo się nagrzeje i ostatecznie wypali). Przy rezystancji 500 omów (która wcześniej była wybierana jako „słabsza”) nic nie zagraża diodom LED.

Zadanie na widowni: narysuj schemat okablowania LED na płytce i poproś grupę o zaimplementowanie go na płytkach stykowych. W tym momencie od razu ujawnia się niuans specyficzny dla pracy na widowni. W książce tron.ix do każdego ćwiczenia są dwa zdjęcia - jeden pokazuje schemat połączeń logicznych, drugi pokazuje płytkę stykową z otworami i wszystkimi niezbędnymi elementami, dzięki czemu można zobaczyć, które nogi są przyklejone gdzie itp. Siedząc w domu z książką, łatwiej jest spojrzeć na drugie zdjęcie i po prostu powtórzyć rysunek z książki na żywej płytce stykowej. Na widowni z dużą liczbą osób ta sztuczka nie działa w żaden sposób - wyraźny fotorealistyczny obraz płytki stykowej ze wszystkimi otworami i wszystkimi elementami utkniętymi w stosie jest dość trudny do narysowania na tablicy za pomocą markera , żeby łatwiej było rysować Schemat obwodu, a sami uczniowie już zastanawiają się, jak wykonać jego fizyczne wcielenie na tablicy prototypowej. Pierwsze zadanie z prostą diodą LED i oporem zajęło około 10 minut. to była pierwsza znajomość z rozmieszczeniem płytki stykowej (schemat połączeń otworów wewnątrz płytki podczas pierwszego zadania notabene nie da się wymazać z płytki) i drugie spotkanie z podstawami elektrodynamiki po dłuższej separacja - np. część osób zdecydowała się najpierw włożyć nóżki LED bezpośrednio w otwory listew do zasilania (obie na plus), ale po kilku doprecyzowaniach i doprecyzowaniach wszyscy zagłębili się w temat, a przy kolejnych zadaniach , proces przekształcania obwodu logicznego w obwód fizyczny był już o wiele przyjemniejszy.

3. Tabela prawdy i operator OR
Jak pokazano w poprzednim ćwiczeniu, jako zmienne , które mogą przyjmować wartości logiczne TRUE / FALSE, możemy przyjąć określone odcinki łańcucha - ponieważ w różne warunki napięcie na tej samej sekcji może być zarówno WYSOKIE (+) jak i NISKICH (-) - stąd określenie " zmienny" - możliwość przypisania wartości.

Co więcej, jeśli zbudujemy jakąś kombinację elementów elektrycznych (takich jak diody, rezystancje itp.) między dwiema sekcjami obwodu, ta kombinacja pośrednia (lub obwód) może mieć wpływ na to, jaka wartość zostanie przyjęta w drugiej (sekcji wyjściowej) obwodu, w zależności od wartości prądu na odcinku 1m (wejściowym) obwodu. Tych. ten obwód pośredni zasadniczo przekształca jedną lub więcej wartości na przychodzących odgałęzieniach łańcucha na nową wartość na wychodzącej odnodze łańcucha zgodnie z pewną zasadą. Ponieważ wartości na wszystkich sekcjach (przychodzących i wychodzących) mogą przyjmować wartość PRAWDA/FAŁSZ, czyli są logiczne zmienne , możemy przyjąć obwód pośredniego konwertera jako normalny logiczne operator (mianowicie do jego fizycznej realizacji).

W matematyce dyskretnej każdy operator jest zdefiniowany przez swoją tabelę prawdy, która wymienia wszystkie możliwe kombinacje wartości parametrów zmiennych (dla dwóch zmiennych wejściowych: 11, 10, 01, 00) i wskazuje wartość wyniku działania operatora dla każdej z kombinacji (dla dwóch zmiennych wejściowych będą to 4 wartości jedynek i zer).

Jak wskazano na wstępie - zakłada się, że słuchacze powinni znać przynajmniej podstawowe pojęcia matematyki dyskretnej, do których należą tablice prawdy - założenie to zostało potwierdzone przez słuchaczy - nie było potrzeby wyjaśniania do czego służy tablica prawdy długo - wszystko i oni już byli tego świadomi.

Jako pierwszy przykład rozważ fizyczną implementację podstawowego operatora logicznego LUB. Jego schemat wygląda tak:

Możesz dowiedzieć się, jak wygląda jego tablica prawdy, znajdując definicję tego operatora w podręczniku matematyki dyskretnej lub składając powyższy układ na płytce prototypowej - aby ustawić wartości dla zmiennych wejściowych - parametrów A i B, możesz włożyć odpowiednie przewody A i B do przedziałów (+) (PRAWDA=1) lub (-) (FAŁSZ=0), a wynik działania operatora na odcinku łańcucha Q będzie widoczny z stan obecny czerwona dioda LED (świeci - operator zwrócił Q=TRUE=1, nie świeci - Q=FALSE=0). Oczywiście skorzystamy z drugiej opcji.

Komentarz: dlaczego tak się dzieje fizycznie w tym przypadku jest dość proste do zrozumienia - gdy anoda którejkolwiek z diod wejściowych jest podłączona do dodatniego (A=1 lub B=1), obwód zamyka się i do Punkt Q (do którego podłączona jest również anoda LED) - zapalona żarówka - Q=HIGH=TRUE. Jeśli żadna z anod A i B nie jest podłączona do dodatniego (+) (tj. A=0=FAŁSZ i B=0=FAŁSZ), nie ma skąd pobierać napięcia w obwodzie. obszar z plusem jest całkowicie odizolowany - dlatego nie można zapalić żarówki i Q=LOW=FALSE. Ale myślę, że nie jest konieczne skupianie się na tym mechanizmie tutaj i na poniższych diagramach podczas zajęć w klasie, bo. mózg uczniów w tej chwili jest zajęty wchłanianiem i przyswajaniem informacji, że operatory logiczne znane im z matematyki dyskretnej i programowania mogą zachowywać się tak samo jak żywe żarówki w obwodzie, który właśnie złożyli z kilku przewodów, tj. podać te same tabele prawdy. Dlatego ważniejsze jest skupienie uwagi właśnie na obserwacji fundamentalnej możliwości istnienia punktu przejścia „fizyka wobec elektrodynamiki” -> „abstrakcja matematyki dyskretnej”. Dodatkowe zanurzenie w elektrodynamice może ten proces uszkodzić lub w końcu po prostu nie będzie odbierany tak, jak powinien - wyjaśnienie szczegółów mechanizmu tego procesu można pozostawić do samodzielnej pracy, na osobną lekcję później lub zachować uwaga w przypadku dodatkowych pytań od słuchaczy (jeśli nagle ktoś to i tak szybko nauczy się nowych informacji i będzie chciał dodatkowych wyjaśnień).

4. I operator
Prawie nic nowego w porównaniu z poprzednim ćwiczeniem - po prostu zbuduj operatora ORAZ zgodnie ze schematem.

Komentarz: Po fizyce procesu - jeśli zamkniemy jedną z katod (A lub B) do minus (-), prąd popłynie bezpośrednio od plus do minus przez sekcję sieci przez odpowiednią diodę i do sekcji sieci Q ( przy takiej konfiguracji okazuje się, że jest podłączona równolegle do diody) wymusza prąd to po prostu „nie wystarczy” do zaświecenia żarówki (tzn. ustaw Q=TRUE). w połączenie równoległe odcinki obwodu, prąd rozkłada się odwrotnie proporcjonalnie do wartości opór wewnętrzny te sekcje (na przykład, jeśli połączysz jedną z diod przez indywidualny opór, skupienie nie będzie działać - prąd przepłynie przez oba kanały).

Komentarz: w klasie - budując obwód, najlepiej zmieścić go w lewej połowie płytki stykowej, ponieważ dalej użyjemy go dla złożonego operatora NAND.

Wracając do analogii interfejsów wejścia-wyjścia i czarnych skrzynek – tranzystor jest tylko przykładem takiej skrzynki, której urządzenie jest nam w zasadzie nieznane. Jeśli wszystko jest mniej lub bardziej intuicyjne z opornikami lub diodami, ich działanie może opierać się np. na fizyczne i chemiczne właściwości przewodność materiałów, z których są wykonane, to logika zachowania tranzystora musi oczywiście zostać zaimplementowana za pomocą bardziej przebiegłych mechanizmów i kombinacji materiałów. Ale aby z niego skorzystać w ramach kursu, nie musimy w ogóle zagłębiać się w to urządzenie (a tego nie zrobimy) - wystarczy wiedzieć, że do kolektora należy zastosować plus, minus do emitera, a przewodnictwo można włączyć/wyłączyć plus lub minus na podstawie.

Komentarz: Po fizyce procesu - prawie podobnie jak w układzie AND - jeśli baza jest na minusie (A=FAŁSZ), tranzystor jest zamknięty, prąd może płynąć tylko przez sekcję Q z diodą - Q=TRUE. Jeżeli baza jest podłączona do plusa (A=TRUE), prąd zaczyna płynąć przez tranzystor, jego moc nie wystarcza już dla sekcji Q połączonej równolegle - otrzymujemy Q=FALSE.

Komentarz: na widowni - pBudując układ NOT, nie demontujemy układu AND z poprzedniego ćwiczenia - budujemy NOT po prawej stronie płytki stykowej, ponieważ w następnym ćwiczeniu zrobimy z nich złożony operator NAND.

6. Łączenie elementów logicznych w łańcuch logiczny — Operator NAND jako AND+NOT
Bardzo prostym technicznie i koncepcyjnie ważnym ćwiczeniem jest połączenie dwóch zdań w jedno zdanie złożone poprzez wprowadzenie danych wyjściowych jednego zdania do danych wejściowych drugiego. Wstawiamy przewód "A" od operatora NOT do otworu w podsieci wyjściowej "Q" operatora AND (czerwona katoda LED AND) - otrzymany operator NAND - parametry wejściowe - przewody "A" i "B" z Operator AND, wynikiem wyjścia jest zielona dioda „Q” operatora NOT. Pośrednią czerwoną diodę LED-wskaźnik pozostawiamy z operatora AND dla przejrzystości - przy zmianie wartości parametrów wejściowych A i B diody czerwona i zielona muszą być zawsze w przeciwfazie (świeci tylko jedna z nich).

(Publiczność łączyła OR i NIE w NOR, ale dla płynnego przejścia do następnego ćwiczenia z modułem 4011, lepiej zrobić NAND)

Tutaj możesz zrobić sobie przerwę.

7. Wprowadzenie do cyfrowych modułów logicznych — 4 operatory NAND wewnątrz moduł 4011
Nowym ważnym elementem koncepcyjnym jest cyfrowy moduł logiczny (bramka logiczna) na przykładzie bramki 4011, w której znajdują się 4 cyfrowe operatory logiczne NAND - tym razem jest to czarna skrzynka w dosłownie- ze wszystkich stron prostopadłościan czarny (oprócz srebrnego napisu) z wystającymi nóżkami, które idealnie wpasowują się w płytkę stykową (jeśli nie zapomnisz o niuansach z pakietem DIP) - część z nich to interfejs wejściowy, część to interfejs wyjściowy.

Oczywiście takie logiczne moduły powinny znacznie ułatwić życie obwodów, ponieważ. podnieś go o jeden poziom wyżej w hierarchii abstrakcji upraszczających - żeby to zobaczyć, wystarczy porównać rozmiar elementu 4011 (który zawiera 4 operatory NAND) i schemat jednego operatora NAND, który ułożyliśmy ręcznie powyżej. Aby skorzystać z gotowego modułu logicznego, wystarczy spojrzeć na jego schemat ideowy i dowiedzieć się, które nogi odpowiadają za co.

W przypadku 4011, aby użyć np. pierwszego operatora NAND z 4 dostępnych, można podłączyć przewody wejściowe A i B odpowiednio do pinów 1 i 2, a przewód wyjściowy Q do pinu 3 (dobrze , zastosuj moc - minus (-) do pinu 7, plus (+) na nodze 14) - tabela prawdy dla Q pokaże efekt operatora NAND dokładnie tak, jak w poprzednim przykładzie.

(na końcu filmu mała plama - ostatnia linia powinna być napisana „0, 0, 1” zamiast „1, 1, 1”)

Widać, że duża ilość takich elementów logicznych została stworzona na każdą okazję (od podstawowych operatorów logicznych po generatory impulsów jak 555 czy 7-segmentowy sterownik wyświetlacza 4511) - tak jak w przypadku 4011, w celu ich wykorzystania, nie jest szczególnie ważne, aby wiedzieć, jak są ułożone w środku - wystarczy spojrzeć na dokumentację o tym, co iw jakich okolicznościach można podać, a co można wyjąć z łap. Generalnie prawie pełna analogia z bibliotekami gotowych funkcji lub obiektów w świecie programowania.

(Jeżeli nie zdemontujesz NAND z ćwiczenia AND + NOT i zamontujesz obok niego NAND z 4011, to możesz się upewnić, że żarówki obu NAND "w z tymi samymi wartościami wejściowymi powinny dawać To samoweekendwartości, tj. schemat składane ręcznie rezystorów, diod i tranzystorów daje ten sam wynik, co obwód zszyty wewnątrz czarnego modułu 4011).

8. Timer z dwoma elementami NAND i kondensatorem
I znowu ważne nowy element- generator sygnałów okresowych - timer (zegar). Do tego momentu wszystkie zmontowane układy logiczne były statyczne - gdy do podsieci wejściowych (A i B) zostały podane niezbędne sygnały, ich wartość była jednoznacznie konwertowana poprzez sekwencyjny łańcuch operatorów logicznych na wartość sygnału wyjściowego Q, które bez ręcznej zmiany wartości sygnałów wejściowych (A i B) (np. ręcznego przebijania przewodu z plusa na minus) w żaden sposób się nie zmieni. Element „timer” (lub „zegar” – w tron.ix nazywa się to Zegarem, natomiast pojawił się też dodatkowy specjalny element Timer) dodaje dynamiki temu procesowi – wartość sygnału wyjściowego timera zmienia się niezależnie od HIGH ( PRAWDA) na NISKI (FAŁSZ) i z powrotem z określoną częstotliwością, a jednocześnie osoba nie uczestniczy w tym procesie w żaden sposób (nie ma potrzeby przebijania drutu z plusa na minus rękoma).

W połączeniu z wyzwalaczami (flip-flopami - elementami, które mogą „zapamiętać” swoją wartość), w przyszłości pozwoli to na budowanie automatów skończonych, które będą kolejno przechodzić z jednego stanu do drugiego dla każdego „cyklu” timera.

Sekwencja wartości wyjściowych HIGH/LOW w każdym momencie jest zobrazowana linią przerywaną na specjalnym wykresie - w przyszłości takie wykresy będą bardziej znane w kolejnych laboratoriach przy symulowaniu zachowania automatów skończonych.

Timer można złożyć z 2 elementów NAND (pobranych z elementu logicznego 4011) i kondensatora C1 (nowy element na schemacie – patrz uwaga poniżej). Kondensator ma dwie nóżki - jedna jest dłuższa (plus warunkowy), druga krótsza (minus warunkowy), ale podobno po której stronie wkleić kondensator przynajmniej w ten obwód nie odgrywa specjalnej roli, bo. ich polaryzacja wciąż się zmienia w procesie oscylacji (o to chodzi).

Komentarz: w fizyce procesu - nowość element elektryczny obwody, bez których timer nie mógłby działać - kondensator - wewnątrz jest ułożony po prostu - dwie izolowane od siebie płytki - jeśli na jednym z nich zgromadzisz ładunek (+), a na drugim zostawisz minus (-) ( czyli kondensator będzie naładowany), a następnie połącz nogi z różne obszary obwód, prąd będzie przepływał przez obwód od plusa do minusa, aż ładunki zostaną wyrównane (kondensator rozładowany). Po rozładowaniu kondensator można ponownie naładować, przykładając plus na jedną płytkę i minus na drugą. W tym schemacie za pomocą dwóch elementów NAND organizowany jest proces, w którym kondensator będzie stale ładowany, a następnie rozładowywany z określoną częstotliwością, a tym samym generuje okresowy impuls. Gdy połowa kondensatora C1, podłączona w obwodzie do wyjścia 3 pierwszego elementu NAND przez rezystancję R1, jest naładowana dodatnim (+), wejścia 1 i 2 pierwszego elementu NAND mają wartość TRUE (+) i TRUE ( +), który na wyjściu 3 podaje wartość FALSE (-) (patrz tabela prawdy NAND) i tym samym kondensator ma możliwość wypisać jego plus (+) do tej ujemnej części obwodu przez rezystancję R1. Po całkowitym obniżeniu dodatniego (+) ładunku kondensatora, te. zamienia się na minus (-), wejścia 1 i 2 pierwszego elementu NAND otrzymują logicznie wartości FALSE (-) i FALSE (-), co odpowiednio zmienia wartość wyjścia 3 na TRUE (+) - w efekcie, otrzymujemy, że prąd płynie już w przeciwnym kierunku z powrotem do kondensatora, dopóki nie ładować powrót do plusa (+) - czyli dochodzimy do pierwotnego stanu. I tak w kółko - częstotliwość procesu będzie zależeć od pojemności kondensatora (to jego cechy fizyczne) i siły oporu R1 (F=1/R1*C1). Możesz w ramach dodatkowego eksperymentu zastąpić R1 rezystancją o innej wartości i upewnić się, że zmienia się częstotliwość migania żarówki.

Komentarz: do generowania sygnału okresowego na obwodach można użyć specjalnego modułu logicznego 555, ale eksperymenty z nim nie zostały uwzględnione w laboratorium.

9. Urządzenie wyjściowe — siedmiosegmentowy wyświetlacz LED
Jako relaksujące ćwiczenie na koniec - zapoznanie się z pierwszym "ludzkim" urządzeniem wyjściowym - siedmiosegmentowym wyświetlaczem diodowym. W rzeczywistości te same żarówki LED, ale dostarczając prąd do żądanych segmentów ekranu, można na nim „narysować” wszystkie cyfry od 0 do 9 i niektóre litery.

Nie ma nic specjalnego do mówienia o urządzeniu - w przypadku ogólnego wyświetlacza anodowego należy dodać plus do nogi (anody) wspólnej dla wszystkich segmentów i minus do nóg żądanych segmentów; dla ogólnego wyświetlania katodowego - przeciwnie, na nodze (katodzie) wspólnej dla wszystkich segmentów, minus, a na nogach żądanych segmentów - plus.

Myślę jednak, że główny efekt wynika z samego faktu, że wyświetlacz po raz pierwszy pokazuje sposób przekazania człowiekowi stanu wewnętrznego zmontowanego układu w znanej mu postaci (w czytelnych cyfrach i literach), tj. ostatecznie wyznacza cel, do którego każdy zmontowany obwód- zrób coś z urządzeniem wyjściowym (czarna skrzynka bez urządzenia wyjściowego jest "rzeczą samą w sobie", z której nie wiadomo, do czego służy i dlaczego jest potrzebna).

Wszystkim bardzo podobały się siedmiosegmentowe wyświetlacze diodowe ze wspólną anodą. Nawet zamiast rozpędzić się po długiej lekcji, spontanicznie podjęto decyzję o zrobieniu z nich nazwy grupy „22:00” (Matematyka Stosowana 2010 rok przyjęcia – litera „M” była pisana w postaci liczby „3” przewrócił się na bok) i zrób to na zdjęciu.

10. Uwaga- upuszczony spust
Ostatni ważny element pojęciowy nie został uwzględniony na liście ćwiczeń - jest to wyzwalacz (flip-flop) - element obwodu, który może zapamiętać ostatnią ustawioną dla niego wartość. Bez tego elementu niemożliwe byłoby zbudowanie automatów skończonych (w szczególności procesorów). Pierwotnie planowano wprowadzenie do koncepcji wyzwalacza na przykładzie przerzutnika RS (ponieważ ma dość prosty obwód), ale w trakcie lekcji stało się jasne, że liczba Nowa informacja postrzegana kiedyś już zbliżyła się do granicy strawności. Dlatego znajomość przerzutników (prosty RS-trigger i ważniejszy D-trigger) została przeniesiona do poniższej pracy laboratoryjnej bezpośrednio przed ich użyciem, gdy będziemy rozpatrywać konkretnie automaty skończone.

Wniosek
Moje wrażenia z laboratorium wypracowałem jako absolwent matematyki stosowanej i programista Java. Najważniejszym wynikiem jest to, że ta praca laboratoryjna wykazała istnienie nadbudowy podstaw matematyki dyskretnej (algebry Boole'a) nad szkolną elektrodynamiką (z której mi osobiście niewiele zostało poza niejasnymi wspomnieniami prawa Ohma) - świadomość tego faktu otwiera sposób na zrozumienie zasad konstrukcji bardziej skomplikowanych systemy elektroniczne, które są oparte na tym samym dysku.

Z praktyczny punkt z punktu widzenia zabawy żarówkami na płytkach stykowych okazała się dość istotna dla wizualnego przyspieszonego przyswajania nowych informacji, ale osobiście mając tylko płytki stykowe i rozproszenie różnych bramek logicznych nie podejmowałbym się realizacji jakiejś stosunkowo skomplikowanej projekty - wszak wraz ze wzrostem złożoności obwodu proces łączenia przewodów na obwód staje się dość żmudny i czasochłonny, natomiast złożoność (a co za tym idzie wartość projektu) zmontowanego układu będzie dość fizycznie ograniczona - obszar płytki stykowej można powiększyć, ale jak zrobić "refaktoryzację kodu" albo szukać błędów jak nie wyobrażam sobie tysiąca przewodów wystających z jednego stosu (choć sądząc po informacjach w internecie komuś udaje się włożyć całe procesory na nich, więc nie powiem tak kategorycznie) - natomiast kwestia tworzenia dokumentacja projektu a przekształcenie w ten sposób złożonego prototypu w format dokumentu, który mógłby być użyty do masowej produkcji, w ogóle nie jest brane pod uwagę. Zupełnie inna sprawa to układy FPGA (FPGA) z programowalną logiką cyfrową (opierają się na tych samych elementach podstawowych, które były rozważane w dotychczasowym laboratorium, ale proces manipulowania nimi jest zorganizowany na jakościowo wyższym poziomie) - poznanie od razu poszerza granice wyobraźni o rzędy wielkości w wyborze celów możliwych projektów - pierwsza znajomość z nimi planowana jest na kolejną pracę laboratoryjną.

W celu niezawodnego montażu urządzeń tworzone są indywidualne płytki obwodów drukowanych. Jeśli zrobisz je sam, zajmie to dużo czasu i sprawi, że będziesz majstrować przy chemikaliach i lutownicy. Pojedyncze tablice z montażem przemysłowym na zamówienie są niezwykle drogie przy małym nakładzie.

Do szybkiego montażu obwody elektryczne bez lutowania i bez problemów istnieje deska do chleba. Nazywany jest również płytą do krojenia chleba, płytą do krojenia chleba lub deska do krojenia chleba om.

Zasada działania

Pod warstwą plastiku ukryte są miedziane płyty-szyny, ułożone według prostej zasady:

Przykład użycia

Ten sam obwód na płytce stykowej można zmontować na wiele sposobów. Przeanalizujmy przykład jednej z konfiguracji takiego schematu:

Na makiecie jej fizyczne ucieleśnienie można wykonać w ten sposób:

Na co należy zwrócić uwagę:

Kolory przewodów oczywiście nie mają znaczenia. Jednakże dobry ton jest użycie czerwonych przewodów do linii zasilającej i czarnych lub niebieskich przewodów do linii uziemienia;

Zasilanie podłączyliśmy do długich szyn bocznych. Pozwala to nie ciągnąć do niego dużej liczby przewodów z różnych części obwodu, a zadanie wymiany lub przenoszenia jest znacznie uproszczone

Położenie całego obwodu na płytce stykowej nie jest tak ważne. Ważny wzajemne stanowisko komponenty względem siebie

Istnieje fabryczna płytka prototypowa typu:

Nie lubię jej z dwóch powodów:

1) Podczas instalowania części musisz ciągle obracać się tam iz powrotem, aby najpierw umieścić element radiowy, a następnie przylutować przewód. Na stole zachowuje się niestabilnie.

2) Po demontażu otwory pozostają wypełnione lutem, przed kolejnym użyciem płytki należy je wyczyścić.

Wyszukiwanie w Internecie Różne rodzaje płytki chlebowe, które możesz zrobić własnymi rękami i z dostępne materiały, natknąłem się na kilka ciekawe opcje, z których jeden postanowił powtórzyć.

Numer opcji 1

Cytat z forum: « Na przykład od wielu lat używam tych domowych płyt chlebowych. Składają się one z kawałka włókna szklanego, w który nitowane są miedziane kołki. Takie piny można albo kupić na rynku radiowym, albo zrobić samemu kabel miedziany o średnicy 1,2-1,3 mm. Cieńsze piny wyginają się zbyt mocno, a grubsze piny pobierają zbyt dużo ciepła podczas lutowania. Ta „atrapa” pozwala na ponowne wykorzystanie najbardziej odrapanych elementów radiowych. Połączenia najlepiej wykonać za pomocą drutu w izolacji fluoroplastycznej MGTF. Wtedy raz zrobione końce przetrwają całe życie.

Myślę, że ta opcja najbardziej mi odpowiada. Ale szpilki z włókna szklanego i gotowe szpilki miedziane nie są dostępne, więc zrobię to trochę inaczej.

Drut miedziany został wydobyty z drutu:

Wyczyściłem izolację i za pomocą prostego ogranicznika wykonałem piny o tej samej długości:

Średnica sworznia — 1 mm.

Za podstawę deski przyjęto grubość sklejki 4 mm (im grubsze, tym mocniejsze szpilki wytrzymają):

Aby nie cierpieć z powodu znaczników, przykleiłem papier w linie na sklejkę taśmą samoprzylepną:

I wywiercone otwory ze skokiem 10 mmśrednica wiertła 0,9 mm:

Otrzymujemy równe rzędy dziur:

Teraz musisz wbić kołki w otwory. Ponieważ średnica otworu jest mniejsza niż średnica kołka, połączenie będzie szczelne, a kołek będzie mocno osadzony w sklejce.

Podczas wbijania kołków pod spód sklejki należy włożyć blacha. Kołki zapychają się lekkimi ruchami, a gdy dźwięk się zmienia, oznacza to, że kołek dotarł do arkusza.

Aby deska się nie wierciła, wykonujemy nogi:

Kleimy:

Płytka prototypowa jest gotowa!

W ten sam sposób możesz dokonać płatności za montaż powierzchniowy(zdjęcie z internetu, radia):

Poniżej dla kompletności podam kilka odpowiednich projektów znalezionych w Internecie.

Numer opcji 2

Pinezki z metalową główką są wbijane w kawałek deski:

Pozostaje tylko je cynować. Miedziowane guziki są bez problemu cynowane, ale ze stalowymi.