Что такое хлебная плата и как ее использовать?
СДЕЛАЙ САМ

Что такое хлебная плата и как ее использовать?

Хотите освоить электронику DIY? Возможно, вы получили макетную плату в своем стартовом наборе. Но что такое макетная плата и как она работает?

Макетная плата – это хлеб и масло для электроники DIY. Хлебные платы позволяют новичкам познакомиться со схемами без необходимости пайки, и даже опытные мастера используют хлебные платы в качестве отправной точки для масштабных проектов

Но если вы делаете первые шаги в мире микроконтроллеров, вы можете задаться вопросом ‘как вообще работает макетная плата?’. Давайте рассмотрим, что такое макетная плата, откуда она взялась и как ее можно использовать

Что такое макетная плата?

Макетная плата – это простое устройство, предназначенное для создания схем без необходимости пайки. Они бывают разных размеров, и дизайн может варьироваться, но, как правило, они выглядят примерно так:

Если вы никогда раньше не видели схему макетной платы, вам может быть интересно, как определить, какие отверстия что делают. Становится немного легче понять, что происходит, когда вы видите схему снизу

Видя это с такой точки зрения, легче понять, что происходит. Два больших куска провода с каждой стороны обычно используются для подключения источника питания к плате. Их обычно называют шинами питания

Другие более мелкие куски провода, идущие перпендикулярно по всей плате, используются для компонентов в вашей схеме. Эта диаграмма поможет визуализировать эту схему сверху

Силовые шины идут горизонтально в два ряда сверху и снизу. Вертикальные столбцы идут внутрь по мере продвижения по доске

Если бы вы вытащили любую из этих металлических частей, вы бы увидели их назначение. Они предназначены для того, чтобы держаться за ножки любых компонентов, просунутых в отверстия макетной платы. Это позволяет тестировать схемы, не заботясь о пайке или хорошем контакте с платой

Как правило, так работают все макетные платы, хотя они могут быть разных размеров. На некоторых макетных платах есть связующие контакты для подключения к источнику питания, но можно прекрасно обойтись и без них. Вы можете посмотреть, как они выглядят, на странице Википедии, посвященной связующим контактам. Кроме того, большинство макетных плат предназначены для скрепления между собой, на случай, если вам понадобится много места для мега-проекта!

Интегральные микросхемы (ИМС) и пакеты с двойным входом (DIP)

Прежде чем мы продолжим, необходимо узнать еще об одной особенности макетных плат. Видите этот небольшой зазор в середине макетной платы? Этот зазор находится там не просто так. Интегральные схемы!

Интегральные схемы (ИС) есть почти в каждом электронном устройстве. Они запускают двигатели, регулируют напряжение, работают как таймеры, выполняют логические задачи и делают практически все, что вам нужно

ИС могут иметь различное количество выводов, размеры и функции. Однако многие ИС соответствуют стандарту, называемому двойным линейным корпусом (DIP), что означает, что все они имеют одинаковую ширину. Эта ширина — вы угадали— точно соответствует размеру, чтобы поместиться через зазор в середине макетной платы. Это значительно облегчает работу с микросхемами, не беспокоясь о том, что можно случайно соединить не те контакты

Как используются макетные платы сегодня?

В последние годы почти вся электроника начального уровня предполагает использование либо Arduino, либо Raspberry Pi. Хотя с Raspberry Pi можно сделать много вещей, не требующих внешних компонентов, все становится интереснее, когда вы используете микроконтроллеры в схемах DIY

Скетч Blink для Arduino, который обычно первым делом делают новички, может быть модифицирован для использования реального светодиода и резистора на макетной плате. Если вы ищете другие идеи, мы составили список лучших проектов Raspberry Pi для начинающих

Используя то, что мы уже знаем, мы видим, что провод от pin 2 Arduino идет в power line , а затем соединяется с положительным контактом светодиода. Резистор подключается к отрицательному выводу, а другой конец резистора подключается к заземлению линии питания, после чего возвращается к выводу GND Arduino

Если вы хотите попробовать сделать это самостоятельно, посмотрите код модифицированного скетча мигания на Paste Bin

Питание контактов

Для простых проектов, подобных этому, шины питания используются не всегда, но если вам нужно использовать несколько компонентов, которые все требуют питания, вы можете обеспечить питание от выводов питания Arduino или Raspberry Pi

На рисунке выше показан сервопривод, которому требуется питание, а также инструкции от Arduino. Мы прокладываем кабели от выводов 5V и GND Arduino к верхнему набору шин питания. Затем мы перемыкаем промежуток на другом конце для подачи питания на нижние шины питания и используем небольшие куски провода для подачи питания на провода VCC и GND сервопривода

Эта техника соединения проводов питания является хорошей практикой, так как она гарантирует, что ваши компоненты всегда будут иметь доступ к питанию, независимо от того, где они находятся на макетной плате. Для более детального проекта с использованием Arduino, светодиодов и макетной платы посмотрите наш учебник по светофору на YouTube

Для самостоятельных любительских электронных проектов макетная плата используется так же, как и для сборки Raspberry Pi. Пример отличного электронного проекта с макетной платой, использующего несколько компонентов, простой код и забавный результат, смотрите в нашем руководстве для начинающих по созданию макетной платы для Raspberry Pi с помощью игры Simon Game

Что делать, если у вас нет макетной платы?

Если у вас нет макетной платы, вы все равно можете создавать простые схемы, но это будет немного менее удобно

Один из методов – использовать разновидность конструкции ‘точка-точка’, которая предполагает пайку компонентов непосредственно друг к другу или обматывание проволоки вокруг каждой ножки компонента для их соединения. Однако этот метод невероятно сложен, и если вы вынуждены использовать этот метод, то для фиксации всего на месте можно воспользоваться электрической лентой

Протобоард противBreadboard

Более простой, но более постоянный метод – использовать протоборд. Эти платы покрыты отверстиями с медными кольцами вокруг них, что позволяет создавать схемы, припаивая компоненты на место и соединяя их проволокой или припоем

Однако это гораздо более постоянное решение, и обычно оно приходит позже, когда вы уже знаете, что ваша схема будет работать без проблем!

Печатные платы (PCB)

Последним примером может быть изготовление собственной печатной платы для проекта. Это постоянное решение, сделанное специально для вашей схемы. Обычно печатные платы являются последним шагом после тестирования на макетной и протобоарде

Существует множество компаний, которые изготавливают печатные платы на заказ, хотя их можно сделать и самостоятельно в домашних условиях, если вы хотите получить полный опыт DIY.YouTuber TechBuilder предлагает видео, объясняющее, как происходит процесс:

Сделайте первые шаги с Arduino или Raspberry Pi

Макетная плата – идеальный аксессуар для изучения электроники на любом уровне. Теперь, когда вы знаете, как пользоваться макетной платой, вам будет проще создавать прототипы новых проектов. Делаете ли вы первые шаги с Arduino или Raspberry Pi или надеетесь однажды сделать свои собственные печатные платы, макетная плата – это то, с чего нужно начинать

Об авторе

Алексей Белоусов

Привет, меня зовут Филипп. Я фрилансер энтузиаст . В свободное время занимаюсь переводом статей и пишу о потребительских технологиях для широкого круга изданий , не переставая питать большую страсть ко всему мобильному =)

Комментировать

Оставить комментарий