Ekmek tahtası. Elektronik, radyo-elektronik cihazların yerleşimi

Bu nedenle, ilk laboratuvar dersi - "Küçük bir entegrasyon derecesine sahip mikro devrelere dayalı basit elektronik devrelerin montajı" - dijital mantığın temellerini tanımak için birkaç pratik alıştırma:
- prototipleme panoları ve devrenin temel elemanları (LED'ler, diyotlar, kapasitörler vb.) ile tanışma,
- Fiziksel performansta Boole cebrinin temel işlemleri,
- mantıksal öğeler (kapılar),
- basit bir zamanlayıcı şeklinde dinamikler,
- temel çıkış cihazları (diyot ekranı)

ilk tanıdıktan tetikleyiciler (parmak arası terlikler) düştü ve daha iyi zamanlara bırakıldı.

Öğrenme nesneleri hakkında giriş varsayımları:
- kurstan elektrodinamiğin temelleri hakkında belirsiz anılara sahip olmak Okul müfredatı(voltaj artı veya eksi akım akışı, direnç eklenebilir)
- en azından ayrık matematiğin (Boole cebri) ve programlamanın (prosedürel düşünme) temelleri hakkında iyi bir anlayışa sahip olmak, böylece başlangıç ​​alıştırmalarını geçtikten sonra, sunulan basit fiziksel alıştırmalardan büyük alıştırmalar yapmanın mümkün olduğunu sezgisel olarak hissedebilirler. mantık unsurları ayrık sistemler mantık dilinde formüle edilebilecek zaten karmaşık soyut fikirlerin uygulanacağı herhangi bir karmaşıklık derecesi.

Gerçek laboratuvar çalışması

1. Ana ayrıntılar— geliştirme kartı, diyotlar ve LED'ler

Breadboard, havya kullanmadan herhangi bir konfigürasyonda elektronik devreler oluşturmanıza olanak tanır - sadece devre elemanlarının bacaklarını tahtanın deliklerine yapıştırarak. Bu, bu deliklerin plastiğin altına iletkenlerle dahili olarak bağlanma şekli nedeniyle mümkündür. Kenarlar boyunca, kartın tüm uzunluğu boyunca artı ve eksi ile yatay çizgiler vardır - herhangi bir yerdeki deliklerden birine bir pil kablosu (örneğin bir artı) yapıştırırsanız, artı bunun tüm uzunluğu boyunca beslenir. ve aynı yatay şeritteki herhangi bir deliğe teli yapıştırarak ondan "besleyebilirsiniz".

Kartın temeli, her birinin üzerinde beş delik bulunan bir dizi dikey (aşağıdaki fotoğrafa bakarsanız) iletken şeritlerdir. Aynı dikey şeridin üzerindeki iki deliğe iki kablo yapıştırırsanız, bunlar bir zincir halinde bağlanır (bacaklarını doğrudan bükmekle aynı). İki bitişik şerit hiçbir şekilde bağlı değildir, bu nedenle, elemanların bir ucunu bazı dikey şeritlere yapıştırarak ve aynı elemanların diğer uçlarını diğerlerine yapıştırarak, herhangi bir konfigürasyonun sıralı devrelerini oluşturabilirsiniz. Bundan sonra, yatay şeritten artı ile dikey şeritlerden birine kablolama yoluyla bir artı beslenir ve eksi ile yatay şeritten eksi devrenin diğer kısmına başka bir kablolama yoluyla bir eksi beslenir ve bütün devre çalışmaya başlar.

Şimdi çok net değilse, LED ile ilk denemeden sonra her şey netleşecektir.

Diyagramlardaki akımın yönü için, yönün artı (+) ile eksi (-) arasında alınması gelenekseldir.

Not: akımın "geleneksel" yönünü (artıdan eksiye), eksiden artıya uzanan elektronların fiziksel akışının yönü ile karıştırmayın - yani. ters yönde - bazı literatürde (ilk resimlerden birinde tron.ix kitabında dahil - bu nedenle açıklama) - elektron akışının yönü kullanılır, diğerinde - akımın "geleneksel" yönü - bu geleneklerden ve diğer bazı nüanslardan kaynaklanmaktadır - "Geleneksel" yön artı-> eksi kullanarak elektrik devrelerini okumak daha uygundur, bu yüzden onu her yerde kullanacağız.

Diyot, akımı artıdan (+) eksiye (-) yalnızca bir yönde geçiren ve eksiden (-) artıya (+) geçmeyen bir iletkendir. Diyagramlarda diyot, dikey bir çizgi üzerinde duran bir ok ile gösterilir, ok, diyotun izin verdiği akımın yönünü gösterir. Akım geçiş modunda artıya bağlanması gereken diyotun bacağına denir. anot, eksi için - katot.

Bir LED aynı diyottur, yalnızca geçen akım modunda (anoda bir artı ve katoda bir eksi uygulandığında), bir lamba ile parlar ve iletim dışı modda parlamaz. Diyagramda, LED ayrıca geleneksel bir diyot olarak belirtilmiştir, sadece ok daire içine alınmıştır. LED'in anodu uzun bir bacaktır (buna bir artı veriyoruz), katot kısadır (genellikle eksiye bağlarız). Laboratuvardaki tüm diyagramlarda - fotoğraf ve videoda - uzun bacak solda ve kısa bacak sağda.

2. Devrenin seçilen bölümünde DOĞRU / YANLIŞ boole değerlerinin belirlenmesi — Mevcut değerin göstergesi olarak LED

Boolean değişkenleri, değeri çıkardığımız devre bölümündeki voltaj seviyesi tarafından belirlenir. DOĞRU = 1 = YÜKSEK için artı (+) ("voltaj YÜKSEK") değerini alırız, YANLIŞ = 0 = DÜŞÜK için eksi (-) veya toprak ("voltaj DÜŞÜK") değerini alırız.

Seçilen alandaki mevcut boole değerini kişisel olarak kontrol etmek için LED'i kullanabilirsiniz - anot (uzun bacak), katot ( kısa bacak) eksiye bağlanırken. Anot bağlantı noktasına bir artı (+) uygulanırsa, yani. ölçülen değer DOĞRU olmalıdır, akım LED vasıtasıyla anottan katoda akacak ve lambası yanacaktır. Anot bağlantı noktasında eksi veya toprak varsa akım geçmez, ışık yanmaz - kaldırılan değer YANLIŞ'tır.

Not: LED'i ara direnç olmadan veya bağlanan direnç çok küçükse doğrudan aküye bağlamanız önerilmez, çünkü aksi takdirde, tasarlanmamış olduğu çok güçlü bir akım nedeniyle yanabilir (bir süre parlayacak, ancak aynı zamanda çok ısınacak ve sonunda yanacaktır). 500 Ohm'luk bir dirençle (daha önce "daha zayıf" olarak seçilmiştir), LED'i hiçbir şey tehdit etmez.

Sınıf ödevi: tahtaya bir LED bağlamak için bir şema çizin ve gruptan bunu devre tahtalarına uygulamasını isteyin. Şu anda, sınıfta çalışmaya özgü bir nüans hemen ortaya çıkıyor. Tron.ix kitabında, her alıştırma için iki resim vardır - biri mantıksal bağlantı şemasını gösterir, ikincisi delikli bir devre tahtası ve hangi bacakların nereye takıldığını vb. görebilmeniz için gerekli tüm unsurları gösterir. Evde bir kitapla otururken, ikinci resme bakmak ve kitaptaki çizimi canlı bir devre tahtasında tekrarlamak daha kolaydır. Çok sayıda insanı olan bir izleyici kitlesinde, bu numara hiçbir şekilde çalışmaz - tüm delikleri ve bir yığına sıkışmış tüm öğeleri olan bir breadboard'un net fotogerçekçi bir görüntüsünü tahtaya bir işaretleyici ile çizmek oldukça zordur, bu yüzden çizmek daha kolay şematik diyagram ve öğrenciler fiziksel düzenlemesini bir devre tahtasında nasıl yapacaklarını zaten araştırıyorlar. Basit bir LED ve dirençle yapılan ilk görev yaklaşık 10 dakika sürdü. bu, breadboard cihazıyla ilk tanışmaydı (ilk görev sırasında tahtanın içindeki deliklerin bağlantılarının şeması, bu arada, tahtadan silemezsiniz) ve elektrodinamiğin temelleri ile ikinci bir toplantı uzun bir ayrılıktan sonra - örneğin, biri, örneğin, önce LED ayaklarını güç kaynağı için doğrudan şeritlerin deliklerine sokmaya karar verdi (ve her ikisi de bir artı), ancak bazı açıklamalar ve açıklamalardan sonra, herkes konuyu araştırdı ve sonraki görevler mantıksal bir devreyi fiziksel bir devreye dönüştürme süreci zaten çok daha eğlenceliydi.

3. Doğruluk tablosu ve VEYA operatörü
Bir önceki alıştırmada gösterildiği gibi, değişkenler DOĞRU / YANLIŞ Boole değerlerini alabilen , zincirin belirli kısımlarını alabiliriz - çünkü v farklı koşullar aynı bölümdeki voltaj YÜKSEK (+) veya DÜŞÜK (-) olabilir - bu nedenle " değişken"- bir değer atama yeteneği.

Ayrıca, devrenin iki bölümü arasına bazı elektriksel eleman kombinasyonları (diyotlar, dirençler vb. gibi) yaparsak, bu ara kombinasyon (veya devre), ikincisinde (çıkış bölümünde) hangi değerin kaldırılacağını etkileyebilir. devre, devrenin 1m (giriş) bölümündeki akım değerine bağlı olarak. Şunlar. bu ara devre, esasen gelen devre bölümlerindeki bir veya daha fazla değeri, giden devre bölümünde yeni bir değere dönüştürür. belirli bir kural... Çünkü tüm bölümlerdeki (gelen ve giden) değerler DOĞRU / YANLIŞ olabilir, yani. onlar boole değişkenler , her zamanki için ara dönüştürücü devresini alabiliriz boole Şebeke (yani, fiziksel uygulaması için).

Ayrık matematikte, herhangi bir operatör, değişken parametrelerinin tüm olası kombinasyonlarını listeleyen (iki giriş değişkeni için: 11, 10, 01, 00) doğruluk tablosu ile belirtilir ve operatörün sonucunun değerini gösterir. kombinasyonların her biri için eylem (iki giriş değişkeni için bu, 4 bir ve sıfır değeri olacaktır).

Başta belirtildiği gibi - izleyicinin en azından doğruluk tablolarını içeren ayrık matematiğin temel kavramlarına aşina olması gerektiği varsayılır - bu varsayım izleyiciler tarafından doğrulandı - doğruluk tablosunun ne olduğunu açıklamak uzun zaman aldı , gerekli değildi - hepsi bu ve zaten biliniyordu.

İlk örnek olarak, temel Boolean operatörünün fiziksel uygulamasını düşünün. VEYA... Şematik diyagramı şöyle görünür:

Ayrık matematik üzerine bir ders kitabında bu operatörün tanımını bularak veya verilen devreyi bir devre tahtasına monte ederek doğruluk tablosunun nasıl göründüğünü öğrenebilirsiniz - giriş değişkenleri-A ve B parametreleri için değerleri ayarlamak için yapıştırabilirsiniz. karşılık gelen A ve B kabloları (+) (DOĞRU = 1) veya (-) (YANLIŞ = 0) bölmelerine girerken, operatörün devrenin Q bölümündeki eyleminin sonucu kırmızının mevcut durumu ile görünür olacaktır. LED (açık - operatör Q = DOĞRU = 1'i döndürdü, kapalı - Q = YANLIŞ = 0). Elbette ikinci seçeneği kullanacağız.

Yorum Yap: bunun neden bu durumda fiziksel olarak gerçekleştiğini anlamak oldukça basittir - giriş diyotlarından herhangi birinin anotu artıya (A = 1 veya B = 1) bağlandığında, devre kapanır ve Q noktasına sıfır olmayan bir voltaj uygulanır (LED'in anodunun da bağlı olduğu) - bir ampul yanıyor - Q = YÜKSEK = DOĞRU. A ve B anotlarından hiçbiri artıya (+) bağlı değilse (yani, A = 0 = YANLIŞ ve B = 0 = YANLIŞ), devredeki voltajın hiçbir yerden gelmesi gerekmez. pozitif alan tamamen izole edilmiştir - bu nedenle ışık yanamaz ve Q = DÜŞÜK = YANLIŞ. Ancak sınıfta ders sırasında bu mekanizmaya dikkati burada ve aşağıdaki diyagramlarda odaklamanın gerekli olmadığını düşünüyorum, çünkü Öğrencilerin beyni, şu anda, ayrık matematik ve programlamadan aşina oldukları Boole operatörlerinin, birkaç kablodan yeni bir araya getirdikleri devredeki canlı ampullerle aynı şekilde davranabileceği bilgileri emmek ve özümsemekle meşguldür. aynı doğruluk tablolarını verin. Bu nedenle, dikkati tam olarak "elektrodinamik ile temsil edilen fizik" -> "ayrık matematiğin soyutlaması" geçiş noktasının varlığının temel olasılığını gözlemlemeye odaklamak daha önemlidir. Elektrodinamiğe ek daldırma bu sürece zarar verebilir veya sonunda gerektiği gibi algılanmayacaktır - bu işlemin mekanizmasının ayrıntılarının bir açıklaması bırakılabilir. bağımsız iş, yerinde ayrı bir ders için veya izleyicilerden ek sorular gelmesi durumunda aklınızda bulundurun (biri aniden yeni bilgileri yeterince hızlı bir şekilde özümser ve ek açıklamalar isterse).

4. AND operatörü
Önceki alıştırmaya kıyasla neredeyse yeni bir şey yok - sadece operatörü oluşturmak VEşemaya göre.

Yorum Yap: Psürecin fiziği hakkında - katotlardan birini (A veya B) eksi (-) olarak kapatırsak, akım doğrudan artıdan eksiye ağ bölümü boyunca karşılık gelen diyot üzerinden ve ağ bölümü Q'ya akacaktır ( bu konfigürasyonla, diyota paralel olarak bağlı olduğu ortaya çıkıyor) akımı ampulü yakmak için basitçe "yeterli değil" (yani, Q = DOĞRU atayın), çünkü devrenin bölümleri paralel bağlandığında, akım bu bölümlerin iç dirençlerinin değeriyle ters orantılı olarak dağıtılır (örneğin, diyotlardan birini tek bir direnç üzerinden bağlarsanız, odak çalışmaz - akım her iki kanaldan da akacaktır).

Yorum Yap: sınıfta - bir devre oluştururken, devre tahtasının sol yarısına sığdırılması arzu edilir, çünkü ayrıca bunu bileşik NAND operatörü için kullanacağız.

G / Ç arayüzleri ve kara kutuların analojilerine dönersek, bir transistör, yapısı prensipte bizim için bilinmeyen böyle bir kutunun sadece bir örneğidir. Dirençler veya diyotlarla ilgili her şey az çok sezgiselse, çalışmaları örneğin şunlara dayanabilir: fiziksel ve kimyasal özellikler yapıldıkları malzemelerin iletkenliği, o zaman transistörün davranışının mantığı açıkça bazı daha kurnaz mekanizmalar ve malzeme kombinasyonları yoluyla uygulanmalıdır. Ancak, kurs çerçevesinde kullanmak için, genel olarak bu cihazı araştırmak gerekli değildir (ve bunu yapmayacağız) - toplayıcıya bir artı, eksi uygulanması gerektiğini bilmek yeterlidir. yayıcıya ve iletkenlik tabanda artı veya eksi açılıp kapatılabilir.

Yorum Yap: Psürecin fiziği hakkında - VE ile devreye neredeyse benzer - taban eksi (A = YANLIŞ) ise, transistör kapalıysa, akım sadece diyotlu Q bölümünden akabilir - Q = DOĞRU. Taban pozitife bağlanırsa (A = DOĞRU), akım transistörden akmaya başlar, gücü artık Q paralel bölümü için yeterli değildir - Q = YANLIŞ alırız.

Yorum Yap: seyircide - pBir NOT ağı oluştururken, önceki alıştırmadaki AND ağını sökmüyoruz - NOT'u devre tahtasının sağ tarafında oluşturuyoruz, çünkü sonraki alıştırmada onları bileşik bir NAND ifadesi yapacağız.

6. Mantıksal öğeleri bir mantıksal devrede birleştirmek — AND + NOT olarak NAND operatörü
Teknik ve kavramsal olarak çok basit bir alıştırma, bir operatörün çıktısını diğerinin girdisiyle besleyerek iki operatörü tek bir bileşikte birleştirmek. NOT operatöründen "A" tellerini AND operatörünün (kırmızı AND LED'in katodu) çıkış alt ağı "Q" üzerindeki deliğe yerleştiriyoruz - NAND operatörünü aldık - giriş parametreleri "A" telleridir ve AND operatöründen "B", çıkış, NOT operatörünün yeşil LED " Q " dur. AND operatöründen ara kırmızı LED göstergesini netlik için bırakıyoruz - A ve B giriş parametrelerinin değerlerini değiştirirken, kırmızı ve yeşil LED'ler her zaman protofazda olmalıdır (yalnızca biri açıktır).

(İzleyici NOR'da VEYA ve DEĞİL'i birleştirdi, ancak 4011 modülüyle bir sonraki alıştırmaya sorunsuz bir geçiş için NAND yapmak daha iyidir)

Burada bir mola ver.

7. Dijital mantık modüllerine giriş — 4 NAND operatörü içeride modül 4011
Yeni bir önemli kavramsal öğe - içinde 4 dijital NAND mantık operatörü içeren kapı 4011 örneğini kullanan bir mantık kapısı modülü - bu sefer içinde bir kara kutu kelimenin tam anlamıyla- her tarafta, breadboard'a mükemmel şekilde uyan çıkıntılı ayaklara sahip siyah dikdörtgen paralel yüzlü (gümüş yazı hariç) (DIP kasasındaki nüansı unutmadıysanız) - bazıları giriş arayüzüdür, bazıları ise çıkış arayüzü

Açıkçası, bu tür mantıksal modüller, bir devre mühendisinin ömrünü büyük ölçüde kolaylaştırmalıdır, çünkü yatıştırıcı soyutlamalar hiyerarşisinde bir seviye daha yükseğe yükseltin - bundan emin olmak için, 4011 elemanının (4 NAND operatörünü içerir) boyutunu ve yukarıda elle topladığımız bir NAND operatörünün devresini karşılaştırmak yeterlidir. Hazır bir mantıksal modül kullanmak için şematik diyagramına bakmak ve hangi bacakların neyden sorumlu olduğunu bulmak yeterlidir.

4011 durumunda, örneğin, mevcut 4'ten ilk NAND operatörünü kullanmak için, A ve B giriş kablolarını sırasıyla ayak 1 ve 2'ye ve çıkış kablosu Q'yu ayak 3'e bağlayabilirsiniz (kuyu, güç kaynağı - eksi (-)'den bacak 7'ye, artı (+) pin 14'te) - Q için doğruluk tablosu, NAND operatörünün eylemini tam olarak önceki örnekte olduğu gibi gösterecektir.

(videonun sonunda küçük bir leke var - son satır "1, 1, 1" yerine "0, 0, 1" içermelidir)

Bu tür mantıksal öğelerin yaratıldığı açıktır. çok sayıda tüm durumlar için (temel mantıksal operatörlerden 555 puls üretecine veya 4511 7 segmentli ekran sürücüsüne kadar) - 4011 örneğinde olduğu gibi, bunları kullanmak için içeride nasıl çalıştıklarını bilmek özellikle önemli değildir - sadece bakın Neyin ve hangi koşullar altında sunulabileceği ve pençelerinden nelerin çıkarılabileceği ile ilgili belgelerde. Genel olarak, programlama dünyasında hazır işlevler veya nesneler kitaplıkları ile neredeyse tam bir analoji vardır.

(AND + NOT alıştırmasından NAND'ı söküp 4011'den NAND'ı yanına takarsanız, o zaman aynı giriş değerlerine sahip her iki NAND "in ampullerinin aynı vermesi gerektiğinden emin olabilirsiniz.hafta sonudeğerler, yani şema elle toplanan dirençlerden, diyotlardan ve transistörlerden, siyah 4011 modülünün içine dikilmiş devre ile aynı sonucu verir).

8. İki NAND elemanının ve bir kondansatörün zamanlayıcısı
Ve yine, önemli bir yeni unsur, periyodik sinyal oluşturucudur - zamanlayıcı (Saat). Bu noktaya kadar, toplanan tüm mantık devreleri statikti - giriş alt ağlarına (A ve B) gerekli sinyaller uygulandığında, değerleri açık bir şekilde sıralı bir mantıksal operatörler zinciri aracılığıyla çıkış sinyalinin Q değerine dönüştürülür, bu, giriş sinyallerinin (A ve B) değerlerini manuel olarak değiştirmeden ( örneğin, kabloyu artıdan eksiye manuel olarak sokmak) hiçbir şekilde değişmeyecektir. "Zamanlayıcı" öğesi (veya "saat" - tron.ix'te buna Saat denir, ayrıca ek bir özel eleman Zamanlayıcı) bu sürece dinamikler ekler - zamanlayıcı çıkış sinyalinin değeri bağımsız olarak YÜKSEK (DOĞRU)'dan DÜŞÜK (YANLIŞ)'a değişir ve belirli bir frekansta geri döner ve aynı zamanda kişi bu sürece hiçbir şekilde katılmaz ( artıdan eksiye teli elleriyle dürtmeye gerek yok) ...

Tetikleyicilerle birlikte (flip-flop "s - değerlerini "hatırlayabilen" öğeler), gelecekte bu, zamanlayıcının her "tik işareti" için sırayla bir durumdan geçiş yapacak olan sonlu durum makinelerinin oluşturulmasına izin verecektir. başka bir.

Her an için YÜKSEK / DÜŞÜK çıktı değerlerinin sırası, özel bir grafikte kesikli bir çizgi olarak gösterilir - gelecekte, bu tür grafikler, sonlu durum makinelerinin davranışını simüle ederken sonraki laboratuvarlarda daha tanıdık hale gelecektir.

Zamanlayıcı, 2 NAND elemanından (mantık elemanı 4011'den alınmıştır) ve kapasitör C1'den (şemadaki yeni eleman - aşağıdaki nota bakın) monte edilebilir. Kondansatörün iki bacağı vardır - biri daha uzun (koşullu artı), ikincisi daha kısa (koşullu eksi), ancak görünüşe göre kapasitörün hangi tarafa yapıştırılacağı en azından v bu şemaözel bir rol oynamaz, çünkü polariteleri salınım sırasında hala değişir (bütün mesele bu).

Yorum Yap: süreç fiziği hakkında - yeni elektrik elemanı zamanlayıcının onsuz çalışamadığı devreler - kapasitör - içeride oldukça basit bir şekilde düzenlenmiştir - birbirinden izole edilmiş iki plaka - bunlardan biri bir yük (+) biriktirirse ve ikincisi eksi (-) bırakırsa (yani kapasitör niyet ücretli) ve ardından bacakları bağlayın farklı bölgeler devrede akım, yükler eşitlenene kadar (kapasitör) devreden artıdan eksiye doğru akacaktır. şartlı tahliye). Boşaldıktan sonra bir plakaya artı, diğerine eksi uygulanarak kondansatör tekrar şarj edilebilir. Bu şemada, iki NAND elemanı kullanılarak, kapasitörün belirli bir frekansta sürekli olarak şarj ve deşarj olacağı ve böylece periyodik bir darbe üreteceği bir süreç düzenlenmiştir. Devreye R1 direnci üzerinden 1. NAND elemanının 3. çıkışına bağlanan C1 kondansatörünün yarısı artı (+) ile yüklendiğinde, 1. NAND elemanının 1 ve 2 girişleri DOĞRU (+) olur ve 3. çıkışta YANLIŞ değerini veren DOĞRU (+) (-) (bkz. NAND doğruluk tablosu) ve dolayısıyla kondansatör özelliği vardır. deşarj artısını (+), R1 direnci aracılığıyla devrenin bu negatif bölümüne. Kapasitörün pozitif (+) yükü tamamen söndükten sonra, bunlar. eksi (-) olur, 1. NAND öğesinin 1 ve 2 girişleri mantıksal olarak YANLIŞ (-) ve YANLIŞ (-) değerlerini alır, bu da çıkış 3'ün değerinin değerini DOĞRU (+) değerine değiştirir - sonuç olarak, akımın kondansatöre geri dönene kadar zıt yönde olduğunu elde ederiz. şarj etmek artıya geri dön (+) - yani orijinal duruma geliyoruz. Ve böylece bir daire içinde - işlemin frekansı kapasitörün kapasitansına bağlı olacaktır (bu onun fiziksel özellik) ve direnç kuvveti R1 (F = 1 / R1 * C1). Ek bir deney olarak, R1'i farklı bir değere sahip bir dirençle değiştirebilir ve lamba yanıp sönme frekansının değiştiğinden emin olabilirsiniz.

Yorum Yap: devrelerde periyodik bir sinyal oluşturmak için özel bir mantık modülü 555 kullanabilirsiniz, ancak bununla ilgili deneyler laboratuvara dahil edilmedi.

9. Çıkış cihazı — yedi segment diyot ekranı
Rahatlatıcı bir egzersiz olarak, son olarak, ilk "insan" çıkış cihazına aşinalık - yedi segmentli bir diyot ekranı. Esasen aynı LED ampuller, ancak ekranın gerekli bölümlerine akım vererek 0'dan 9'a kadar tüm sayıları ve üzerindeki bazı harfleri "çizebilirsiniz".

Cihaz hakkında konuşulacak özel bir şey yok - ortak bir anot ekranı için, tüm segmentler için ortak olan bacağa (anot) bir artı ve gerekli segmentlerin bacaklarına bir eksi uygulamanız gerekir; genel bir katot gösterimi için - aksine, tüm segmentler için ortak bir bacağa (katot) ve gerekli segmentlerin bacaklarına bir artı.

Ama bence asıl etki, ekranın ilk kez birleştirilmiş devrenin iç durumunu bir kişiye aşina olduğu bir biçimde (okunabilir sayılar ve harflerle) iletmenin bir yolunu göstermesi gerçeğiyle ortaya çıkıyor. yani nihai olarak, herhangi birinin ulaşacağı hedefi belirler. montajlı devre- çıktı aygıtıyla bir şeyler yapmak (çıktı aygıtı olmayan bir kara kutu, "kendi başına bir şeydir", bundan ne işe yaradığı ve neden gerekli olduğu net değildir).

Herkes 7 segmentli ortak anot diyot ekranlarını sevdi. Hatta uzun bir dersten sonra ayrılmak yerine “10-PM” Fotoğraf grubuna isim vermek için spontane bir karar verildi.

10. Açıklama- bırakılan tetik
Alıştırma listesi, kavramsal olarak son önemli öğeyi içermiyordu - bu bir parmak arası terlik - içinde ayarlanan son değeri hatırlayabilen bir devre öğesi. Bu eleman olmadan, sonlu durum makineleri (özellikle işlemciler) oluşturmak imkansız olurdu. Başlangıçta, bir RS tetikleyici örneğini kullanarak (oldukça basit bir şemaya sahip olduğu için) bir tetikleyici kavramıyla tanışmayı içermesi planlandı, ancak ders sırasında bir seferde algılanan yeni bilgi miktarının olduğu anlaşıldı. zaten sindirilebilirlik sınırına yaklaştı. Bu nedenle, tetikleyicilerle (basit bir RS-tetikleyici ve daha önemli bir D-tetikleyici) aşinalık, özellikle sonlu durum makinelerini ele alacağımız zaman, onları kullanmadan hemen önce sonraki laboratuvarlara taşınmıştır.

Çözüm
Laboratuarla ilgili izlenimlerim, Uygulamalı Matematik mezunu ve Java programcısı olarak işe yarıyor. En önemli sonuç, bu laboratuvar çalışmasının, okul elektrodinamiği üzerinde ayrık matematiğin (Boole cebri) temellerinin bir üst yapısının varlığını göstermesidir (şahsen, Ohm yasasının belirsiz hatıraları dışında kişisel olarak çok az şeyim kaldı) - bu gerçeğin gerçekleşmesi açılır. Aynı ayrık temele dayanan daha karmaşık elektronik sistemlerin yapım ilkelerini anlamanın yolu.

Pratik bir bakış açısından, yeni bilgilerin görsel olarak hızlandırılmış özümsenmesi için breadboard üzerinde ampul bulunan oyunların oldukça önemli olduğu ortaya çıktı, ancak şahsen ben sadece breadboard'lar ve farklı bir saçılma ile nispeten karmaşık bazı projeler yürütmeyi üstlenmezdim. mantıksal kapılar - sonuçta, devrenin karmaşıklığının artmasıyla, devredeki kabloları bağlama işlemi oldukça sıkıcı ve zaman alıcı hale gelirken, monte edilmiş sistemin karmaşıklığı (ve dolayısıyla projenin değeri) oldukça fiziksel olacaktır. sınırlı - breadboard'un alanı artırılabilir, ancak bir yığından binlerce kablo çıktığında "kodu yeniden düzenleme" veya arama hataları nasıl hayal bile edemiyorum (İnternet'teki bilgilere bakılırsa, birisi monte etmeyi başarır üzerlerinde tüm işlemciler, bu yüzden kategorik olarak söylemeyeceğim) - bu durumda, yaratma sorusu Proje belgeleri ve bu şekilde bir araya getirilen prototipin toplu üretim için kullanılabilecek bir belge formatına dönüştürülmesi hiç dikkate alınmaz. Tamamen farklı bir konu, programlanabilir dijital mantığa sahip FPGA yongalarıdır (mevcut laboratuvarda dikkate alınan tüm aynı temel unsurlara dayanırlar, ancak bunları manipüle etme süreci niteliksel olarak daha yüksek bir seviyede düzenlenir) yüksek seviye) - onlarla tanışma, olası projelerin hedeflerini seçerken hayal gücünün sınırlarını hemen genişletir - onlarla ilk tanışma, bir sonraki laboratuvar çalışması için planlanır.

Ev yapımı elektronik cihazları kurmak ve test etmek için radyo amatörleri, sözde devre tahtaları kullanır. Bir devre tahtasının kullanılması, cihaz bitmiş baskılı devre kartına monte edilmeden önce bile devreyi kontrol etmenize, ayarlamanıza ve test etmenize olanak tanır.

Bu, tasarım hatalarından kaçınmanıza ve geliştirilen devrede hızlı bir şekilde değişiklik yapmanıza ve sonucu hemen kontrol etmenize olanak tanır. Breadboard'un kesinlikle çok büyük bir zaman tasarrufu sağladığını ve amatör bir radyo atölyesinde çok faydalı olduğunu söylemeye gerek yok.

Elektroniğin ilerlemesi ve gelişimi de geliştirme kartlarını etkiledi. Şu anda, sorunsuz bir şekilde lehimsiz bir breadboard satın alabilirsiniz. Böyle lehimsiz bir breadboard'un avantajları nelerdir? Lehimsiz devre kartının en önemli artısı, devre prototiplenirken lehimleme işleminin olmamasıdır. Bu durum, cihazların prototipleme ve hata ayıklama sürecini önemli ölçüde azaltır. Sadece birkaç dakika içinde lehimsiz bir devre kartı üzerinde bir devre oluşturabilirsiniz!

Lehimsiz bir breadboard nasıl çalışır?

Lehimsiz devre tahtası, bir dizi iletken konektöre sahip plastik bir tabandan oluşur. Bu pin konektörlerinden çok var. Breadboard'un tasarımına bağlı olarak, kontak konektörleri, örneğin her biri 5 parça olmak üzere hatlar halinde birleştirilir. Sonuç, beş pimli bir konektördür. Konektörlerin her biri, kural olarak 0,7 mm'den fazla olmayan elektronik bileşenlerin veya akım taşıyan iletkenlerin uçlarını bağlamanıza izin verir.

Ancak dedikleri gibi, yüz kez duymaktan bir kez görmek daha iyidir. Lehimsiz bir breadboard böyle görünüyor. EIC-402 840 noktada lehimsiz montaj için. Yani bu devre tahtası 840 pinli başlık içeriyor!

Breadboard'un temeli ABS plastiktir. Konektörler fosfor bronzdan yapılmıştır ve nikel kaplıdır. Bu nedenle kontak soketleri (noktalar) 50.000 bağlantı / bağlantı kesme döngüsü için tasarlanmıştır. Kontak konektörleri, radyo bileşenlerinin kablolarını ve 0,4 ila 0,7 mm çapında iletkenleri bağlamanıza olanak tanır.

Ve Pic serisi mikrodenetleyiciler için bir hata ayıklama panosu, lehimsiz bir devre tahtasına monte edilmiş şekilde böyle görünür.

Gördüğünüz gibi, lehimsiz devre tahtası dirençler, kapasitörler, mikro devreler, LED'ler ve göstergeler kurmanıza izin verir. İnanılmaz derecede basit ve kullanışlı.

Lehimsiz bir devre tahtası kullanarak, elektronik öğrenme büyüleyici süreç... Şematik diyagramlar, herhangi bir ekstra çaba harcamadan bir devre tahtasına monte edilir. LEGO tuğlalarıyla oynamak kadar basit.

Lehimsiz devre tahtasının "eğimine" bağlı olarak, bir dizi bağlantı iletkeni (atlama telleri), ek konektörler vb. İle donatılabilir. Tüm "güzelliklere" rağmen, lehimsiz devre tahtasının ana kalite göstergesi hala kalitedir. Kontak konektörlerinin sayısı ve miktarı. Burada her şey açıktır, temas noktaları (konektörler) ne kadar fazlaysa, devre o kadar karmaşık bir panoya monte edilebilir. Konektörlerin kalitesi de önemlidir, çünkü Sık kullanılan konektörler elastik özelliklerini kaybedebilir ve bu, gelecekte düşük temas kalitesine yol açacaktır.

Breadboard konektörleri, çapı 0,4-0,7 mm'den fazla olmayan iletkenleri bağlamanıza izin verdiğinden, parçaların kalın uçlarını "itme" girişimleri yalnızca kontağa zarar verebilir. Bu durumda, daha küçük çaplı bir teli, örneğin güçlü diyotlarda olduğu gibi, yeterince büyük bir çapa sahip radyo elementlerinin terminallerine lehimlemek veya sarmak ve ardından elemanı breadboard'a bağlamak daha iyidir.

Çok sayıda eleman içeren oldukça karmaşık bir devre modellemeyi planlıyorsanız, lehimsiz bir devre tahtasının alanı yeterli olmayabilir. Bu durumda, devreyi, her biri ayrı bir devre tahtasına monte edilmesi ve ardından bağlantı iletkenleri kullanılarak tek bir cihaza bağlanması gereken bloklara bölmek daha iyidir. Bu durumda ek bir breadboard'a ihtiyacınız olacağı açıktır.

Kural olarak, farklı uzunluklarda bir dizi bağlantı kablosuna (atlama telleri) sahip bir devre tahtası, bu tür tellerle donatılmamış geleneksel lehimsiz panolardan daha pahalıdır. Ama önemli değil. Sıradan yalıtımlı tel, bağlantı iletkenleri olarak kullanılabilir.

Örneğin, çok yaygın ve uygun fiyatlı bir tel bu tür amaçlar için mükemmeldir. KSVV 4x0.4 hangi montaj için kullanılır güvenlik ve yangın alarmı... Bu tel, her biri yalıtımla kaplı 4 çekirdeğe sahiptir. Yalıtım hariç bakır çekirdeğin çapı 0,4 mm'dir. Böyle bir telden gelen yalıtım, tel kesicilerle kolayca çıkarılabilir ve bakır kablo vernikle kaplanmamıştır.

Böyle bir kablonun bir metresinden, farklı uzunluklarda çok sayıda bağlantı iletkeni yapabilirsiniz. Bu arada, yukarıda gösterilen devre tahtasının fotoğraflarında, radyo bileşenlerini bağlamak için sadece VSWR kablosu kullanıldı.

Breadboard'u tozdan koruyun. Breadboard uzun süre kullanılmazsa, yüzeyinde toz birikir ve bu da konektörleri tıkar. Gelecekte, bu zayıf temasa yol açacak ve devre tahtasının temizlenmesi gerekecek.

Lehimsiz devre tahtaları 220 volt için tasarlanmamıştır! Ayrıca, işin prototiplenmesinin ve doğrulanmasının da anlaşılması önemlidir. yüksek akım devreleri lehimsiz bir devre tahtasında konektörlerin aşırı ısınmasına neden olabilir.

Breadboard koruması.

İşe gitmeden önce lehimsiz bir devre tahtası hazırlamak.

Devreyi yeni bir lehimsiz devre tahtası üzerinde modellemeye başlamadan önce, kontak konektörlerini bir multimetre ile "çaldırmak" gereksiz olmayacaktır. Bu, hangi bağlantı noktalarının birbirine bağlı olduğunu bulmak için gereklidir.

Buradaki nokta, devre tahtasındaki noktaların (bağlayıcıların) devre tahtası üzerinde özel bir şekilde birbirine bağlanmasıdır. Örneğin, EIC-402 lehimsiz devre tahtasında 4 bağımsız temas bölgesi vardır. Kenarlardaki ikisi güç raylarıdır (artı " + "Ve eksi" - ”), Temas noktaları boyunca kırmızı ve mavi bir çizgi ile işaretlenirler. Veri yolunun tüm noktaları birbirine elektriksel olarak bağlıdır ve aslında bir iletkeni temsil eder, ancak bir grup bağlantı noktası vardır.

Merkezi alan iki bölüme ayrılmıştır. Ortada bu iki parça bir çeşit yiv ile ayrılmaktadır. Her parça, her biri 5 konektörlü 64 satıra sahiptir. Arka arkaya bu 5 bağlantı noktası elektriksel olarak birbirine bağlanmıştır. Bu nedenle, örneğin, devre tahtasının ortasındaki bir DIP-8 veya DIP-18 paketine bir mikro devre kurarsanız, çıkışlarının her birine 4 radyo eleman kablosu veya 4 atlama kablosu bağlanabilir.

Ayrıca, devre tahtasının her iki tarafındaki güç rayları bağlantı için kullanılabilir durumda kalacaktır. Bunu kelimelerle açıklamak oldukça zordur. Tabii ki, onu canlı görmek ve lehimsiz bir devre tahtası ile oynamak en iyisidir. Lehimsiz bir kart üzerine böyle bir devre kurdum. Bu, PIC mikrodenetleyiciler için en basit geliştirme kartıdır. PIC16F84 mikrodenetleyici ve borulama elemanlarına sahiptir: gösterge, düğmeler, buzzer ...

Lehimsiz montaj için bir prototip kartı, örneğin bir IR alıcısını test etmek için ölçüm devrelerinin hızlı montajı için kullanıma uygundur.

Bu tür panolar yalnızca radyo pazarlarından değil, İnternet'ten de satın alınabilir.

Ucuz lehimsiz breadboard'lar AliExpress.com'da mevcuttur. AliExpress'te radyo parçaları ve kitlerinin nasıl satın alınacağından bahsettim.

Geliştirme kartları herhangi bir cihaz için monte edilebilir. Acemi elektronik mühendisleri arasında popülerdirler ve deneyimli ustalar... Lehimli ve lehimsiz olarak monte edilirler. İlki dayanıklıdır ve ana kart olarak kullanılabilir, ikincisi ise lehimleme işinin ortadan kaldırılması nedeniyle montajda daha uygundur.

Herhangi bir ürünün üretimine başlamak için yerleşimini yapmak ve ardından ürünün performansını ve diğer parametrelerini değerlendirdikten sonra seri üretimine geçmek gerekir. Bu durumda, paradan ve zamandan tasarruf edersiniz. Ancak prototipler sadece üretimde değil, elektronikte de yaygın olarak kullanılmaktadır ve her şeyden önce bu, prototiplerin piyasaya sürülmesiyle ilişkilidir.

Diyelim ki yeni bir elektronik cihaz yapmak üzeresiniz. Daha önce, breadboard'un prototipi, deliklerin açıldığı ve oraya radyo elementlerin yerleştirildiği, birbirine bağlanan kartondan yapılmış bir dikdörtgen şeklindeydi ve ardından çalışması kontrol edildi. Cihaz normal çalışıyorsa, uygun malzemeler kullanılarak ana kartın üretimine başlandı. Şimdi görev biraz basitleştirildi - önceden hazırlanmış deliklere ve raylara sahip prototipler piyasada aktif olarak satılıyor, bu da özel mağazalarda bulunabilir, örneğin burada, burada uygun bir seçim yapabileceğiniz http://makerplus.ru/ seçenek.

Hangi geliştirme panoları var

Breadboard'lar lehimsiz ve lehimli olarak yapılır. Lehimsiz tasarım, pim konektörlü çok delikli plastik bir muhafazaya sahiptir. Parçalar içlerine monte edilmiştir. Delikler 0,7 mm çapında teller için tasarlanmıştır. Aralarındaki mesafe 2,54 mm'dir, bu, transistörü ve diğer elemanları takmak için yeterlidir.

Güç şeritleri mavi ve kırmızı çizgilerle gösterilir. Konektörler için nokta sayısı 100 ila 2500 parça arasında değişebilir. Böyle bir tahta ile çalışma prensibi basittir. Doğru deliklere monte ediyorsunuz elektronik elemanlar ve bunları sıradan kablolarla bağlayın veya özel olarak hazırlanmış jumper kabloları satın alın. Devre yanlış monte edilmişse, söküp tekrar monte edersiniz.

Lehimli ekmek tahtası

Böyle bir tahta, kasaya monte edilen elemanların lehimlenebilmesi nedeniyle yukarıda belirtilen seçenekten farklıdır. Bu durumda sadece model olarak değil gerçek bir ürün olarak da kullanabilirsiniz. Doğru, o zaman tahta biraz daha büyük olacak. Ek olarak, lehimli yapılar daha düşük bir fiyata sahiptir.

Bu arada, çevrimiçi mağazanın http://makerplus.ru/category/breadboard web sitesinden satın alınabilen lehimli levhalar, 0,9 mm çapa kadar teller için deliklere sahiptir ve bir inçlik artışlarla (2.54) bulunur. mm). Yapının bir tarafında düz yalıtımlı folyo hatlar, diğer tarafında radyo elementleri ve jumperlar yer almaktadır.

• Tahtayı hemen kesin doğru boyutlar... Bunun için sıradan makas, kesici, demir testeresi uygundur. Hatta sadece deliklerden kırabilir, ancak daha sonra kenarları temizleyebilirsiniz.
• Şu anda tahtayı kullanmayacaksanız, folyo alanlarına bir daha elinizle dokunmayın. Eller ıslak olabilir, bu da yüzeyi aşındırır ve teması bozar.
• Oksitler veya kirlilikler oluşursa, bunları sıfır zımpara kağıdı veya normal bir silgi ile temizleyin.
• Radyo elemanlar, folyo şeritlerin olmadığı taraftan monte edilir. Uçlar deliklere itilir ve arkadan kapatılır.
• Mavi renk iletken yollar devrenin "eksi" anlamına gelir, kırmızı "artı" ve yeşil kendi takdirine bağlı olarak kullanılır. İzler folyo ile aynı tarafta işaretlenmiştir.
• Parçaların en önemli konumlandırılması dikey konumdadır, bu durumda bir hata yanlış monte edilmiş bir zincire yol açacaktır.

Her iki tip devre tahtasının da yanlarında yuvalar olabileceğini unutmayın. Bu, birkaç modülden oluşan büyük bir cihaz monte edenler için gereklidir. Yuvalar, birkaç küçük tahtadan bir büyük tahtayı birleştirmenize izin verir.

Çoğu zaman, bazılarının düzenini hızlı bir şekilde bir araya getirmek için elektronik devre masanın üzerinde lehimleme ihtiyacını ortadan kaldıran bir breadboard kullanmak uygundur. Ve ancak o zaman, devrenizin performansına ikna olduğunuzda, lehimli bir baskılı devre kartının oluşturulmasına katılabilirsiniz. Elektronik dünyasını yeni öğrenmeye başlayan bir kişi için, devre tahtası veya devre tahtası gibi bir aracın kullanımı hiç de açık olmayabilir. Şimdi bir breadboard'un ne olduğuna ve onunla nasıl çalışılacağına bir göz atalım.

Lehimsiz bir devre tahtası (bradboard) ile çalışma talimatları

İhtiyacımız var:

• Breadboard (breadboard), satın alma;
• bağlantı telleri (bu seti tavsiye ederim);
• LED (satın alınabilir);
• 330 Ohm'luk bir direnç veya buna yakın (tüm popüler mezheplerin mükemmel bir direnç seti);
• 9 volt Kron pil.

1 Açıklama ekmek tahtası

Breadboard'ların birçok çeşidi vardır. Pim sayısı, veri yolu sayısı ve konfigürasyon bakımından farklılık gösterirler. Ama hepsi aynı prensibe göre düzenlenmiştir. Breadboard, genellikle standart 2,54 mm aralıkla yerleştirilmiş birçok deliği olan plastik bir tabandan oluşur. Çıkış mikro devrelerinin bacakları genellikle aynı aralıkta bulunur. Radyo element uçlarını veya bağlantı tellerini bunlara yerleştirmek için deliklere ihtiyaç vardır. Tipik görünüm breadboard şekilde gösterilmiştir.

Çeşitli ekmek tahtası türleri

Onun ingilizce isim- breadboard ("ekmek tahtası") - bu tür bir tahta, bir ekmek tahtası ile karşılaştırılarak elde edilmiştir: basit şemaların hızlı "hazırlanması" için uygundur.

Ayrıca lehimli breadboard'lar da var. Genellikle fiberglastan yapılmış olmaları ve metalize pedleri lehim telleri ve bunlara radyo elemanları vermek için çok uygun olmaları bakımından farklılık gösterirler. Bu yazıda bu tür panoları ele almıyoruz.

2 Cihaz ekmek tahtası

Breadboard'un içinde ne olduğunu görelim. Soldaki resim gösteriyor Genel form panolar. Şeklin sağ tarafında bus kabloları renk kodludur. Mavi, devrenin "eksi", kırmızı "artı", yeşil, parçaları bağlamak için kendi takdirinize bağlı olarak kullanabileceğiniz iletkenlerdir. elektrik devresi breadboard üzerine monte edilmiştir. Merkez deliklerin devre tahtası boyunca değil, devre tahtası boyunca paralel sıralar halinde bağlandığına dikkat edin. Bu, devre tahtasının kenarları boyunca devre tahtasının kenarı boyunca yer alan güç raylarının aksine. Gördüğünüz gibi, gerekirse panoya iki farklı voltaj, örneğin 5 V ve 3,3 V sağlamaya izin veren iki çift güç rayı vardır.

İki enine iletken seti geniş bir oluk ile ayrılmıştır. Bu girinti sayesinde, DIP paketlerindeki ("bacaklı" paketler) mikro devreler devre tahtasına yerleştirilebilir. Aşağıdaki resim gibi:

için radyo elementleri de vardır. yüzeye montaj(kurulum sırasında, "bacakları" baskılı devre kartındaki deliklere takılmaz, doğrudan yüzeyine lehimlenir). Böyle bir devre tahtası ile sadece özel adaptörlerle kullanılabilirler - kenetleme veya lehimleme. Evrensel adaptörlere yabancı terminolojide "sıfır kazançlı paneller" veya ZIF paneller denir. Bu tür adaptörler çoğunlukla 8 pimli mikro devreler ve 16 pimli mikro devreler içindir. Bu tür elemanların ve bu tür bir adaptörün bir örneği şekilde gösterilmiştir.

Tahta üzerinde daha kolay gezinebilmeniz ve gerekirse devre şemanızı çizip imzalayabilmeniz için devre tahtası üzerindeki sayılar ve harfler gereklidir. Bu bazen kurulum sırasında kullanışlı olabilir. büyük planlar, özellikle açıklamaya göre monte ederseniz. Harfler ve sayılarla aynı şekilde kullanın. satranç tahtası, örneğin: direncin çıkışını E-11 soketine vb. bağlarız.

3 Devreyi bir araya getirmek breadboard üzerinde

Bir breadboard ile çalışma becerisini kazanmak için, şekilde gösterildiği gibi en basit devreyi kuracağız. Pilin "artısını" devre tahtasının pozitif veriyoluna ve "eksi" ucunu negatif veriyoluna bağlayın. Parlak kırmızı ve siyah çizgiler, atlama telleridir ve soluk yarı saydam çizgiler, devre tahtası tarafından sağlanan bağlantılardır ve netlik için gösterilmiştir.

Lehimsiz breadboard'ların yapısına ve amacına bir göz atalım. Diğer montaj türlerine göre avantajları nedir ve onlarla nasıl çalışılır ve ayrıca yeni başlayanlar tarafından hangi devrelerin hızlı bir şekilde monte edilebileceği.

Arka plan

Bir radyo amatörünün karşılaştığı ilk sorun, teorik bilgi eksikliği bile değil, elektronik cihazların nasıl kurulacağına dair fon ve bilgi eksikliğidir. Bu veya bu parçanın nasıl çalıştığını bilmiyorsanız, bu onu elektrik şematik diyagramına göre bağlamanızı engellemez, ancak bir devreyi görsel ve verimli bir şekilde monte etmek için bir baskılı devre kartına ihtiyacınız vardır. Çoğu zaman LUT yöntemine göre yapılırlar, ancak lazer yazıcı herkeste yoktur. Babalarımız ve dedelerimiz tahtaları oje veya boya ile elle boyar ve sonra onları kazırdı.

Burada yeni gelen ikinci sorunla karşı karşıya - aşındırma reaktiflerinin eksikliği. Evet, elbette, her radyo-elektronik bileşen mağazasında demir klorür satılmaktadır, ancak ilk başta ve bu nedenle çok fazla satın almanız ve çalışmanız gerekir, bu nedenle folyodan yapılmış aşındırma tahtalarının teknolojisine dikkat etmek zordur. -kaplı PCB veya getinax. Ve sadece yeni başlayanlar için değil, aynı zamanda deneyimli radyo amatörleri için de, bazen tahtayı zehirlemek ve bitmemiş bir ürüne ayar aşamalarında para harcamak anlamsızdır.

Demir klorür, PCB, yazıcı arama ile ilgili sorunları önlemek ve ütünün yetkisiz kullanımı için eşinizden (annenizden) almamak için lehimsiz devre tahtalarına elektronik cihaz takma alıştırması yapabilirsiniz.

Lehimsiz Breadboard nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, bu, bir havya kullanmadan bir cihaz devre tahtası monte edebileceğiniz böyle bir tahtadır. Düzen - popüler olarak adlandırıldığı gibi - mağazalarda bulunur farklı boyutlar ve modeller düzende biraz farklılık gösterir, ancak çalışma prensibi ve iç yapıları aynıdır.

Prototipleme panosu, iletkenin kenetlendiği çift metal baralara benzeyen ayrılabilir bağlantıların bulunduğu bir ABS plastik kasadan oluşur. Kasanın ön kısmında delikler numaralandırılmış ve işaretlenmiştir, bunlara kablolar, mikro devre ayakları, transistörler ve diğer radyo bileşenlerini kablolarla yerleştirebilirsiniz. Aşağıdaki resme bir bakın, üzerinde tüm bunları tasvir ettim.

Dikkate alınan baskılı devre kartında, her iki taraftaki en dıştaki iki delik sütunu, güç kaynağının pozitif kontak barasının ve negatifin (ortak bara) genellikle oluşturulduğu ortak baralarla dikey olarak bağlanmıştır. Genellikle tahtanın kenarı boyunca sırasıyla artı ve eksi kırmızı ve mavi bir şeritle gösterilir.

Tahtanın orta kısmı iki parçaya bölünmüştür, parçaların her biri sıra ile birbirine bağlanmıştır, bu tahta üzerinde arka arkaya beş delik. Şekil, deliklerin şematik bir bağlantısını göstermektedir (siyah düz çizgiler).

Kartın iç yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. İkiz baralar, iletkenleri şekilde gösterildiği gibi kelepçeler. Kalın çizgiler dahili bağlantıları temsil eder.

İngilizce konuşulan ortamda bu tür panolara Breadboard denir, tam olarak bu adla aliexpress ve benzeri çevrimiçi mağazalarda bulabilirsiniz.

Onunla nasıl çalışılır?

Elektronik bileşenlerin ayaklarını deliklere sokun, parçaları yatay çizgiler boyunca birbirine bağlayın ve aşırı dikey olanlardan güç sağlayın. Bir jumper'a ihtiyacınız varsa, genellikle sonunda ince fişli özel olanları kullanırlar, mağazalarda bunları "dupont jumper" adı altında veya arduino için jumper'lar altında bulabilirsiniz, bu arada, böyle bir düzene de yerleştirebilirsiniz ve projelerinizi bir araya getirin.

Bir breadboard'un boyutları sizin için yeterli değilse, birkaçını birleştirebilirsiniz, bulmacalar birbirine girmiş gibi görünüyor, makaledeki ilk resme dikkat edin, devre birbirine bağlı iki panoya monte edilmiştir. Bunlardan birinde bir sivri uç, diğerinde ise yapının dağılmaması için dışarıdan levha gövdesine eğimli bir çentik vardır.

toplantı basit şemalar breadboard üzerinde

Acemi bir radyo amatörünün, çalıştığından emin olmak ve nasıl çalıştığını anlamak için bir devreyi hızlı bir şekilde monte etmesi önemlidir. Bakalım nasıl görünüyorlar farklı şemalar ekmek tahtası üzerinde.

Simetrik multivibratör devresi birçok yeni başlayan için ilk olarak tavsiye edilir, parçaların seri ve paralel olarak nasıl bağlanacağını öğrenmenin yanı sıra transistörlerin pin çıkışını belirlemenizi sağlar. Yüzeye montaj veya baskılı devre kartı ile monte edilebilir, ancak bu lehimleme gerektirir ve basitliğine rağmen duvara montaj aslında yeni başlayanlar için çok zordur ve kısa devreler veya zayıf temas ile doludur.

Lehimsiz bir devre tahtasında ne kadar basit göründüğünü görün.

Bu arada, burada Dupont jumperlarının kullanılmadığını unutmayın. Genel olarak, radyo mağazalarında ve özellikle küçük kasabalardaki mağazalarda her zaman bulunamazlar. Bunun yerine, İnternet kablosundan gelen telleri kullanabilirsiniz ( Bükülmüş çift) yalıtılırlar ve çekirdek verniklenmez, bu da küçük bir yalıtım tabakasını çıkararak ve karttaki konektöre yerleştirerek kablonun ucunu hızlı bir şekilde ortaya çıkarmanıza olanak tanır.

Parçaları istediğiniz gibi bağlayabilirsiniz, sadece istediğiniz devreyi sağlamak için, işte aynı şema, ancak biraz farklı bir şekilde monte edilmiş.

Bu arada, bağlantıları tanımlamak için pano işaretlerini kullanabilirsiniz, sütunlar harflerle ve satırlar sayılarla gösterilir.

Tasarımlarınız için böyle güç kaynakları var, "+" ve "-" otobüslerine bağlanan lehimsiz bir panoya monte edilmiş fişleri var. Kullanışlı, bir anahtarı ve lineer düşük gürültülü voltaj regülatörü var. Genel olarak, böyle bir tahtayı kendiniz seyreltmeniz ve monte etmeniz zor olmayacaktır.

Örneğin, kontrol etmek için böyle. Resim, güç kaynağını bağlamak için vidalı terminallere sahip PCB'nin daha "gelişmiş" bir versiyonunu göstermektedir. LED'in anodu, pozitif güç kaynağına (kırmızı bara) ve katot, akım sınırlayıcı rezistöre bağlandığı çalışma alanının yatay barasına bağlanır.

Güç kaynağı, L7805 tipi bir lineer regülatöre veya L78xx serisinin diğer herhangi bir mikro devresine dayanır; burada xx, ihtiyacınız olan voltajdır.

Mantığa dayalı montajlı tweeter devresi. Doğru isim böyle bir devre - 2i-not tipi mantık kapılarında bir puls üreteci. Lütfen önce elektrik devre şemasını okuyunuz.

Lojik bir mikro devre olarak yerli K155LA3 veya yabancı 74HC00 tipi uygundur. R ve C öğeleri çalışma frekansını ayarlar. İşte lehimsiz bir tahtada uygulanması.

Sağda, beyaz kağıtla yapıştırılmış - zil. Frekans düşürülerek LED ile değiştirilebilir.

Direnç VEYA kapasitans ne kadar büyükse, frekans o kadar düşük olur.

Ve işte böyle görünüyor tipik proje Arduino, test ve geliştirme aşamasında (ve bazen son haliyle, ne kadar tembel olduğuna bağlıdır).

aslında Son zamanlarda"bradboard'ların" popülaritesi önemli ölçüde arttı. Devreleri hızlı bir şekilde monte etmenize ve performanslarını kontrol etmenize ve ayrıca bir DIP paketinde ve bir adaptör varsa diğer paketlerde mikro devreleri yanıp sönerken konektör olarak kullanmanıza izin verir.

Lehimsiz Breadboard Sınırlamaları

Lehimlemeye göre basitliği ve bariz avantajlarına rağmen, lehimsiz devre tahtalarının bir takım dezavantajları vardır. Gerçek şu ki, bu tasarımda tüm devreler normal çalışmıyor, daha yakından bakalım.

Lehimsiz devre tahtalarına, özellikle darbe devrelerine güçlü dönüştürücüler monte edilmesi önerilmez. İlki, pimlerin mevcut taşıma kapasitesi nedeniyle normal şekilde çalışmayacaktır. İnternette 5 Amper içeren raporlar olmasına rağmen, 1-2 Amperden fazla akımlara tırmanmamalısınız, kendi sonuçlarınızı çizin ve deneyin.

elektrik güvenliği

Bunu unutma yüksek voltaj hayatı tehdit ediyor. Örneğin 220 V ile çalışan prototipleme cihazları kesinlikle YASAKTIR. Terminaller plastik bir panel ile kapatılsa da, bir grup kablo ve jumper kazayla kısa devreye veya elektrik çarpmasına neden olabilir!

Çözüm

Basit devrelere uygun lehimsiz breadboard, analog devreler kim göstermiyor yüksek gereksinimler yüksek hızlarda çalışmayan elektriksel bağlantılara ve hassasiyete, otomasyona ve dijital devrelere (GigaHertz ve onlarca MegaHertz çok fazladır). Aynı zamanda, yüksek gerilimler ve akımlar tehlikelidir ve bu amaçlar için menteşeli montaj kullanmak daha iyidir ve baskılı devre kartı, yeni başlayanlar üretmemeli ve yüzeye monte bu tür zincirler. Lehimsiz devre tahtalarının elemanı, Arduino ve diğer mikrodenetleyiciler üzerinde bir düzine elemana ve amatör projelere kadar en basit devrelerdir.