5 Këshilla për Breadboard të suksesshëm: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Emri im është Jeremy dhe jam në vitin e ri në Universitetin Kettering. Si student i Inxhinierisë Elektrike, kam pasur rastin të kaloj shumë orë në laboratorë duke ndërtuar qarqe të vogla në panele buke. Nëse keni përvojë në bërjen e qarqeve të vogla dhe projekte elektronike të bëra vetë, mund të mos gjeni shumë përfitime këtu. Qëllimi i këtij udhëzimi është të mbulojë bazat e përdorimit të një bordi të bukës, njohjen me përbërësit e zakonshëm dhe ndërtimin e qarqeve të vogla. Për më tepër, unë do të diskutoj shkurtimisht se si të organizoni qarkun tuaj, si dhe disa strategji të zgjidhjes së problemeve për ato raste kur gjërat shkojnë keq.

Supozohet se individi që lexon këtë ka njëfarë njohurie me bazat e elektronikës dhe terminologjisë: rrjedhën e rrymës, tensionin, polaritetin, përçueshmërinë, qarkun e shkurtër, qarkun e hapur, kryqëzimin dhe anshmërinë. Për më tepër, supozohet se lexuesi është i njohur me ndërrimin e furnizimit me energji të përdorur në mjedisin e laboratorit.

Unë po e shkruaj këtë sepse më pëlqen të ndërtoj qarqe të vogla në laboratorë dhe kam vërejtur disa çështje dhe gabime të zakonshme gjatë rrugës. Shpresa ime është se kjo do të ndihmojë dikë që fillon udhëtimin e tij në zbulimin e pajisjeve elektronike për të gjetur diçka të dobishme që do t'i shpëtojë disa nga dhimbjet e kokës që kam hasur gjatë rrugës dhe do t'i hapë derën gëzimeve të ndërtimit të qarkut të vogël!

Hapi 1: Tabela e bukës

Çfarë është një dërrasë buke?:

Një mjet i popullarizuar për prototipizimin dhe testimin e qarqeve, duke lejuar përdoruesin të lidhet dhe shkëmbejë shpejt komponentët dhe të bëjë kryqëzime me lehtësi. Përdorimi i një pllake buke lejon montimin dhe modifikimin e shpejtë të qarqeve pa kërkesa bashkimi.

Konfigurimi:

Shiritat e terminalit: Vraponi horizontalisht, me numrat e rreshtave të rritur me pesë, dhe shkronjat e kolonave në grupe me nga pesë. Rreshti 1, kolonat A-E përbëjnë një pikë kontakti të vazhdueshme-ose kryqëzim, dhe Rreshti 1, kolonat F-J përbëjnë një tjetër

Shiritat e autobusëve: Drejtoni vertikalisht në çifte përgjatë gjatësisë së secilës anë dhe shënohen ose "+" ose "-". I gjithë shiriti + është një kryqëzim i vazhdueshëm, dhe - shiriti është një kryqëzim i vazhdueshëm, duke lejuar që shumë përbërës të lidhen me një burim energjie

Trough / Groove: Drejton gjatësinë e dërrasës së bukës vertikalisht midis shiritave të Terminalit. Rreshtat janë të pandërprerë në këtë zakon, duke lejuar përdorimin e Qarqeve të Integruara (IC)

Tabelat e bukës mund të blihen në një larmi madhësish dhe stilesh, por përshkrimi i mësipërm i konfigurimit mbetet i njëjtë nëse keni gjysmën e bukës, ose një model më të madh me terminale të energjisë dhe dërrasa të shumta të montuara në një pllakë metalike.

Për të qenë të suksesshëm në bërjen e qarqeve tuaja, është thelbësore që të keni një kontroll të fortë në paraqitjen e pikave të kontaktit në pjatën e bukës. Kur përdoret siç duhet, bordi i bukës është një mjet i shkëlqyeshëm për ndërtimin e qarqeve dhe bërjen e modifikimeve në fluturim!

Hapi 2: Njihni përbërësit tuaj

Brenda modelit të qarkut elektronik, dikush do të hasë në një larmi përbërësish. Ndërsa kjo nuk ka për qëllim të jetë një listë shteruese, unë do të theksoj disa nga përbërësit më të zakonshëm, qëllimin e tyre dhe disa paralajmërime për trajtimin. Shumë dhimbje koke mund të shpëtohen duke trajtuar dhe përdorur komponentët siç duhet. Nëse sapo jeni duke filluar në fushën e elektronikës, shumë komplete përbërësish mund të gjenden për t'ju dhënë bazat për nën 20 dollarë.

Rezistenca: (e matur në Ohms) Reziston rrjedhën e rrymës brenda një qarku. Në varësi të vendosjes brenda një qarku mund të përdoret për të ndarë tensionin ose rrymën. Rezistorët kanë shirita me ngjyra mbi to të cilat tregojnë vlerën e tyre të rezistencës në ohms, si dhe tolerancën e tyre. Një tabelë është e dobishme për përcaktimin e vlerave të rezistencës. Një rezistencë mund të vendoset në secilin drejtim brenda një qarku, dhe do të funksionojë në të njëjtën mënyrë (nuk ka polaritet).

Foto-Rezistori: Reziston në rrjedhën e rrymës. Vlera e rezistencës ndryshon në bazë të dritës së ambientit. Mund të përdoret në zbehjen e aplikacioneve ose ndezjen e një qarku në kushte me dritë të ulët.

Kondensatori: (i matur në Farads) Një kondensator ruan energji e cila më pas mund të shpërndahet në një qark në një kohë të mëvonshme. Ajo vepron si një bllok ndaj rrymës direkte, por lejon që rryma alternative të kalojë. Kondensatorët kanë një gamë të gjerë aplikimesh nga filtrimi i frekuencës deri te zbutja e valëve në një qark ndreqës. Isshtë e rëndësishme të theksohet se ndërsa kondensatorët e diskut qeramik nuk janë përbërës polarë, duhet pasur kujdes me kondensatorët elektrolitikë, pasi ato kanë një prizë të caktuar për lidhje me terminalet pozitivë dhe negativë dhe mund të dëmtohen kur vendosen prapa.

Transistor: Një tranzistor është një gjysmëpërçues i cili rregullon rrjedhën aktuale, përforcon sinjalet ose vepron si ndërprerës. Ka shumë lloje të ndryshme të tranzistorit, por konsiderata më e rëndësishme në hartimin e qarkut të hershëm (duke supozuar se keni transistorin e duhur për aplikim) është se duhet pasur kujdes për të shmangur goditjen statike ndaj këtyre përbërësve.

Dioda: Një diodë është një gjysmëpërçues i cili vepron si një valvul kontrolli me një drejtim në rrjedhën aktuale. Kur është i njëanshëm përpara, rryma hyn në anodë (+ plumb) dhe rrjedh jashtë katodës (- plumbi). Kur është i njëanshëm i kundërt, megjithatë, ai vepron si një çelës i hapur dhe asnjë rrymë nuk rrjedh nëpër përbërës. Duhet të merret parasysh orientimi, pasi vendosja e një diodë prapa do të rezultojë në sjellje të padëshirueshme të qarkut, ose një diodë të fryrë.

Dioda që lëshon dritë (L. E. D): Një diodë e veçantë e cila lëshon dritë kur përçohet. Përdoret në shumë aplikacione të vogla ku treguesit janë të nevojshëm. Përfitimet përfshijnë konsum jashtëzakonisht të ulët të energjisë dhe jetë jashtëzakonisht të gjatë.

Qarku i Integruar: Komponenti i fundit që do të prezantoj është qarku i integruar (IC). Ka shumë ndryshime për të renditur këtu, por disa janë amplifikatori operacional, kohëmatësit, rregullatorët e tensionit dhe vargjet logjike. Qarqet e integruara sigurojnë një qark të tërë brenda një çipi të vogël dhe mund të përmbajnë rezistenca, dioda, kondensatorë dhe transistorë të gjithë brenda një çipi më të vogël se një monedhë. Ekziston një konventë numërimi për kunjat në një çip IC, ka një prerje, ose pikë në sipërfaqen e çipit, dhe kjo korrespondon me kunjin #1, kunjat pastaj numërohen në mënyrë sekuenciale poshtë anës dhe mbështesin tjetrën Me

KUJDES! Qarqet e integruara mund të shkatërrohen nga goditja statike.

Së bashku me përbërësit e mësipërm, ka induktorë, reletë, çelsin, potenciometrat, rezistorët e ndryshueshëm, ekranet me shtatë segmente, siguresat, transformatorët … e merrni idenë! Një kërkim i shpejtë në internet do të japë shumë informacion të dobishëm (Për shembull: përmbledhje të përbërësve, çfarë bën një tranzistor?, Llojet e kondensatorëve)

Njohja e informacionit bazë në lidhje me komponentët që përdorni, pavarësisht nëse janë apo jo të ndjeshëm ndaj statikës dhe nëse kanë apo jo polaritet do të jetë shumë e dobishme. Jo vetëm që do të kurseni kohë, para dhe dhimbje koke; por qarku ka më shumë gjasa të funksionojë sipas dëshirës shumë më shpejt!

Hapi 3: Organizimi është thelbësor

Organizata - Pse ka rëndësi?:

Qarqet e mësipërme (ana e djathtë) janë të njëjta nga ana funksionale, por me dukje dukshëm të ndryshme. Ndërsa e para përdor më pak instalime elektrike, nuk është metoda e preferuar për ndërtimin e qarqeve të vogla. Ka shumë vend në një dërrasë buke për qarqe të vogla; mos kini frikë të përdorni këtë hapësirë!

Ndërsa zgjedhja se çfarë të përdorni për drejtuesit është personale, disa gjëra mund ta bëjnë jetën dukshëm më të lehtë. Shumë njerëz do të përdorin tela bakri dhe do të bëjnë lidhjet e tyre, por preferenca ime janë kërcyesit e bukës të cilët mund të blihen me çmim të ulët në internet. Kërcyesit janë bërë nga fije tela kundrejt telit të ngurtë të bakrit dhe kanë një kunj në fund për përdorim të lehtë. Avantazhi me fillesat, është se instalimet elektrike janë shumë më fleksibile, kështu që ju keni më pak të ngjarë të prishni një lidhje, dhe ka fleksibilitet më të madh në drejtimin. Një shënim i fundit mbi instalimet elektrike, është shumë e dobishme të "kodifikoni" instalimet tuaja elektrike në një mënyrë që është e lehtë për ju të gjurmoni (figura e majtë më sipër). Për shembull, më pëlqen të mbaj telat e mi të kuq dhe të zi për tensionet e mia pozitive dhe negative (respektivisht), shpesh përdor ngjyrë gri ose portokalli për terrenin tim të përbashkët, blu për sinjalin hyrës dhe të bardhë ose të verdhë për kryqëzimet e brendshme. Nëse keni disa burime energjie, si dhe hyrje nga një gjenerator sinjali, është e dobishme të bëni etiketa për telat tuaj dhe t'i etiketoni ato për të siguruar lidhjen e duhur më vonë.

Kur bëhet fjalë për ndjekjen e një diagrami skematik, gjërat janë shumë më të lehta nëse vendosni përbërësit tuaj në tabelë sa më shumë që të jetë e mundur me paraqitjen në skemë. Në këtë mënyrë, ju mund të shihni vlerat tuaja përbërëse në një shikim, si dhe duke e bërë më të lehtë gjurmimin e rrugëve të sinjalit / zgjidhjen e problemeve. Laboratorët në shumicën e shkollave shpesh do t'ju udhëzojnë të bëni një matje të tensionit ose rrymës në një pikë të caktuar të qarkut; në këto raste që qarku juaj të pasqyrojë fizikisht skemën është një ndihmë e madhe! Së fundmi, ndërsa futeni në qarqe më komplekse dhe të avancuara, është e rëndësishme të mbani komponentët më të ndjeshëm (të tilla si Qarqet e Integruara) larg nga induktorët, stafetat dhe komponentët e tjerë ku mund të dëmtohen nga fushat magnetike.

Nëse qarku që po ndërtoni ka një (ose më shumë) qarqe të integruara, numri i përbërësve dhe drejtuesve të nevojshëm për të ndërtuar qarkun mund të bëhet shumë i çrregullt shpejt. Për të ndihmuar në zvogëlimin e rrëmujës dhe për t’i bërë gjërat më të lehta për veten, shpesh është e dobishme të vendosni qarkun e integruar larg nga çdo gjë tjetër në tabelë dhe të vendosni përbërësit e tjerë me drejtues në kunjat e IC. në këtë mënyrë, është shumë më e lehtë të deshifrosh gjërat më vonë. Nëse qarku do të ndërtohet në formë të përhershme më vonë, mund të konsolidoni gjithçka për t'u përshtatur në një hapësirë më të vogël.

Hapi 4: Zgjidhja themelore e problemeve

Gjithçka është mirë - derisa të mos jetë!

Kështu që ju keni bërë detyrat e shtëpisë, i kuptoni përbërësit tuaj dhe qarku është ndërtuar pikërisht siç tregojnë udhëzimet. Rrokullisni çelësin e energjisë … dhe … ASGJ! Nuk është e pazakontë të ndërtosh një qark të vogël dhe të zbulosh më pas se diçka nuk është në rregull. E gjithë kjo është pjesë e procesit mësimor. Të dish se ku të fillosh me zgjidhjen e problemeve mund të zvogëlojë sherrin dhe acarimin e problemeve.

Burimi i energjisë: Në përgjithësi është më mirë të filloni zgjidhjen e problemeve me sigurimin se fuqia po arrin në qark. Nëse qarku operohet me bateri, përdorni një metër shumë-metërsh për të kontrolluar tensionin dhe për të siguruar që është "lëng" i mjaftueshëm për të fuqizuar qarkun. Nëse përdoret një furnizim me energji elektrike, ka shumë faktorë që duhen marrë parasysh:

Mënyra e furnizimit me energji: Shumë furnizime me energji elektrike kanë aftësinë për të furnizuar rrymë konstante (cc) ose tension konstant (cv). Importantshtë e rëndësishme të sigurohet që cilësimi i duhur të zgjidhet në mënyrë që të funksionojë siç duhet. Shumica e projekteve të vogla do të lidhen me një furnizim me energji në modalitetin e tensionit konstant

Toka / Tensioni negativ: Nëse projekti juaj mundësohet nga një bateri, kjo nuk ka të ngjarë të jetë një çështje. Kur përdorni një furnizim me energji, shpesh në qarqet do të ketë një tension negativ të aplikuar (si për shembull në një përforcues operacional) si dhe të ketë një bazë të përbashkët. Isshtë e rëndësishme të kuptohet dallimi këtu, dhe NUK të shihet ai tension negativ dhe baza e përbashkët si e këmbyeshme

Cilësimet e furnizimit me energji elektrike: Nëse aplikohet tension negativ, sigurohuni që dini të rregulloni cilësimet e furnizimit me energji elektrike. Kjo do të ndryshojë midis prodhuesve, por normalisht do të arrihet përmes çelsave të përzgjedhjes në pjesën e përparme të njësisë. Herën e parë që përdor një furnizim me energji elektrike për të furnizuar -12 volt një amplifikator operacional, nuk arrita të kontrolloj që cilësimet e tensionit ishin rregulluar si për furnizimin + ashtu edhe për furnizimin. Si pasojë, kalova mbi një orë duke rindërtuar / kontrolluar dy herë qarkun tim

Konfigurimi i qarkut

Kryeni një krahasim të skemës dhe qarkut, nëse e keni ndërtuar qarkun tuaj për të pasqyruar skemën në paraqitje, ky hap është shumë më i thjeshtë.

Kontrolloni orientimin e përbërësve polarë (diodat, kondensatorët, transistorët)

Sigurohuni që lidhjet e komponentëve të mos preken duke krijuar kushte të qarkut të shkurtër

Verifikoni shiritat e terminalit, sigurohuni që të gjitha lidhjet dhe telat e komponentëve të jenë futur fort në pikën e kontaktit dhe që të gjithë përbërësit të cilët supozohet se formojnë një kryqëzim në të vërtetë e bëjnë këtë. Easyshtë e lehtë të zhvendosesh aksidentalisht në një rrip tjetër terminal kur gjërat ngatërrohen. Kjo krijon një prishje (ose qark të hapur)

Nëse gjithçka duket mirë me fuqinë, orientimin e përbërësit dhe instalimet elektrike, filloni të dyshoni për një përbërës të gabuar. Nëse qarku përmban një IC, nganjëherë vetëm ndërrimi i tij mund të zgjidhë problemin. Për më tepër, nëse jeni në një mjedis laboratori dhe ricikloni përbërës, mund të zbuloni se keni një kondensator, diodë ose tranzistor të gabuar që një grup e ka lidhur gabimisht dhe shkatërruar më parë

Hapat e mësipërm duhet të zgjidhin shumë nga problemet e hasura në ndërtimin e qarkut bazë, por nëse gjithçka duket mirë dhe ende nuk funksionon, mund të jetë koha për të prishur gjithçka, kontrolloni dy herë të gjitha vlerat e rezistencës dhe kontrolloni të gjithë përbërësit që janë në gjendje të testohen me pajisjet në dispozicion. Shumica e diagrameve skematike - veçanërisht ato të përdorura për laboratorët në mjedisin akademik - janë ndërtuar dhe vërtetuar shumë herë, kështu që nuk ka shumë mundësi që çështja të qëndrojë në hartimin skematik. Nëse, megjithatë, po prototipizoni qarkun tuaj dhe nuk jeni në gjendje t'i zgjidhni çështjet përmes zgjidhjes së problemeve, mund të jetë më e dobishme të ktheheni në tabelën e vizatimit dhe të analizoni modelin tuaj të qarkut për të meta.

Hapi 5: Mos u Dorëzoni

Veryshtë shumë e lehtë të zhgënjehesh kur ndërton qarqe të vogla. Ka vërtet variante të panumërta se si gjërat mund të shkojnë keq. Disa çështje janë shumë më të vështira për tu zgjidhur se të tjerat. Megjithëse është më e lehtë të thuhet sesa të realizohet, mos lejoni që gjykimi i reve të frustrimit të gjykojë. Bëni një hap prapa, qetësohuni dhe vlerësoni situatën nga një perspektivë logjike. Unë pothuajse kam dalë nga laboratorët në raste të shumta për shkak të zhgënjimit, vetëm për të gjetur se një prizë ishte shkëputur diku, ose një dalje sinjali nuk ishte ndezur. Më shpesh sesa jo, çështja në një qark është vetëm një detaj i vogël. Marrja e hapave logjikë dhe metodikë për të vlerësuar qarkun dhe për të identifikuar problemin në përgjithësi çon në një zgjidhje. Ka kaq shumë aspekte të elektronikës për të eksploruar, mos lejoni që dështimet ose dështimet t'ju lejojnë të hiqni dorë nga kjo përpjekje shpërblyese!