Başarılı Breadboarding için 5 İpucu: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Benim adım Jeremy ve Kettering Üniversitesi'nde üçüncü sınıftayım. Elektrik Mühendisliği öğrencisi olarak, breadboard üzerinde küçük devreler inşa eden laboratuvarlarda uzun saatler geçirme fırsatım oldu. Küçük devreler ve kendin yap elektronik projeleri yapma konusunda deneyimliyseniz, burada pek faydalı bulamayabilirsiniz. Bu talimatın amacı, bir devre tahtası kullanmanın temellerini, ortak bileşenlere giriş ve küçük devreler inşa etmektir. Ek olarak, devrenizi nasıl düzenleyeceğinizi ve işler ters gittiğinde bu durumlar için bazı sorun giderme stratejilerini kısaca tartışacağım.

Bunu okuyan kişinin elektronik ve terminolojinin temellerine biraz aşina olduğu varsayılır: akım akışı, voltaj, polarite, iletkenlik, kısa devre, açık devre, bağlantı ve önyargı. Ayrıca, okuyucunun laboratuvar ortamında kullanılan anahtarlamalı güç kaynaklarına aşina olduğu varsayılmaktadır.

Bunu yazıyorum çünkü laboratuvarlarda küçük devreler yapmaktan zevk alıyorum ve bu süreçte bazı yaygın sorunlar ve hatalar gözlemledim. Umuyorum ki bu, elektronik keşif yolculuğuna yeni başlayan birisine, yol boyunca karşılaştığım bazı baş ağrılarından kurtaracak ve küçük devre kurmanın zevklerine kapı açacak yararlı bir şey bulmasına yardımcı olacaktır!

Adım 1: Breadboard

Breadboard nedir?:

Devreleri prototiplemek ve test etmek için popüler bir araç olup, kullanıcının bileşenleri hızlı bir şekilde bağlamasına ve değiştirmesine ve kolaylıkla bağlantı yapmasına olanak tanır. Bir devre tahtası kullanmak, lehimleme gereksinimleri olmadan devrelerin hızlı bir şekilde montajına ve değiştirilmesine izin verir.

Yapılandırma:

Klemens şeritleri: Sıra numaraları beşer ve sütun harfleri beşli gruplar halinde yatay olarak çalıştırın. 1. Satır, A-E sütunları bir sürekli temas noktasını - veya kavşağı ve 1. Satır, F-J sütunları bir diğerini oluşturur

Otobüs şeritleri: Her iki tarafın uzunluğu boyunca çiftler halinde dikey olarak ilerler ve "+" veya "-" olarak etiketlenir. + şeridinin tamamı bir sürekli bağlantıdır ve - şeridi, birçok bileşenin bir güç kaynağına bağlanmasına izin veren sürekli bir bağlantıdır

Çukur / Oluk: Breadboard'un uzunluğunu Klemens şeritleri arasında dikey olarak çalıştırır. Bu olukta sıralar süreksizdir ve Entegre Devrelerin (IC'lerin) kullanımına izin verir

Breadboard'lar çeşitli boyut ve stillerde satın alınabilir, ancak yukarıdaki yapılandırma açıklaması, ister yarım ekmek tahtası olsun, ister güç terminalleri ve metal bir plakaya monte edilmiş çoklu panolara sahip daha büyük bir model olsun, aynı kalır.

Devrelerinizi başarılı bir şekilde yapmak için, devre tahtasındaki temas noktalarının düzenini sağlam bir şekilde kavramak çok önemlidir. Düzgün kullanıldığında, devre tahtası devreler oluşturmak ve anında değişiklik yapmak için harika bir araçtır!

Adım 2: Bileşenlerinizi Tanıyın

Elektronik devre tasarımında çeşitli bileşenlerle karşılaşılacaktır. Bu, kapsamlı bir liste olmayı amaçlamasa da, daha yaygın bileşenlerden bazılarını, amaçlarını ve kullanım için bazı uyarıları vurgulayacağım. Bileşenleri uygun şekilde ele alarak ve kullanarak birçok baş ağrısından kurtulabilirsiniz. Elektronikle yeni başlıyorsanız, size temel bilgileri 20 doların altında verecek birçok bileşen kiti bulunabilir.

Direnç: (Ohm cinsinden ölçülür) Bir devre içindeki akımın akışına direnir. Bir devre içindeki yerleşime bağlı olarak voltaj veya akımı bölmek için kullanılabilir. Dirençlerin üzerinde, direnç değerlerinin yanı sıra toleranslarını da ohm cinsinden gösteren renkli bantlar bulunur. Direnç değerlerini belirlemek için bir tablo yararlıdır. Bir devre içinde bir direnç her iki yöne de yerleştirilebilir ve aynı şekilde çalışır (kutuplu değildir).

Foto-Direnç: Akım akışına direnir. Direnç değeri ortam ışığına göre değişir. Düşük ışık koşullarında karartma uygulamalarında veya bir devreyi açmada kullanılabilir.

Kondansatör: (Farad cinsinden ölçülür) Bir kapasitör, daha sonra bir devreye dağıtılabilen enerjiyi depolar. Akımı yönlendirmek için bir blok görevi görür, ancak alternatif akımın geçmesine izin verir. Kondansatörler, frekans filtrelemeden bir doğrultucu devresindeki dalgalanmaları yumuşatmaya kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir. Seramik disk kapasitörler polar bileşenler olmasa da, pozitif ve negatif terminallere bağlantı için belirlenmiş bir kabloya sahip oldukları ve geriye doğru yerleştirildiklerinde hasar görebilecekleri için elektrolitik kapasitörlere dikkat edilmelidir.

Transistör: Bir transistör, akım akışını düzenleyen, sinyalleri güçlendiren veya anahtar görevi gören bir yarı iletkendir. Birçok farklı transistör türü vardır, ancak erken devre tasarımında en önemli husus (uygulama için doğru transistöre sahip olduğunuzu varsayarak), bu bileşenlerde statik şoktan kaçınmak için özen gösterilmesi gerektiğidir.

Diyot: Diyot, akım akışına tek yönlü çek valf görevi gören bir yarı iletkendir. İleriye eğilimli olduğunda, akım anoda (+ uç) girer ve katottan (- uç) akar. Bununla birlikte, ters yönlü olduğunda, açık bir anahtar gibi davranır ve bileşen boyunca akım akmaz. Bir diyotun geriye doğru yerleştirilmesi istenmeyen devre davranışına veya yanmış bir diyot ile sonuçlanacağından, oryantasyona dikkat edilmelidir.

Işık Yayan Diyot (L. E. D): İletken ışık yayan özel bir diyot. Göstergelerin gerekli olduğu birçok küçük uygulamada kullanılır. Avantajlar arasında son derece düşük güç tüketimi ve son derece uzun ömür bulunur.

Entegre Devre: Anlatacağım son bileşen entegre devredir (IC). Burada listelenecek çok fazla varyasyon var, ancak birkaçı işlemsel yükselteç, zamanlayıcılar, voltaj düzenleyiciler ve mantık dizileridir. Entegre devreler, küçük bir çip içinde bütün bir devre sağlar ve bir kuruştan daha küçük bir çip içinde dirençler, diyotlar, kapasitörler ve transistörler içerebilir. Bir IC yongasındaki pimler için bir numaralandırma kuralı vardır, yonga yüzeyinde bir girinti veya nokta vardır ve bu, pim 1'e karşılık gelir, pimler daha sonra yan tarafta sıralı olarak numaralandırılır ve diğerini yedekler..

DİKKAT! Entegre devreler statik şoktan yok edilebilir.

Yukarıdaki bileşenlerle birlikte, indüktörler, röleler, anahtarlar, potansiyometreler, değişken dirençler, yedi segmentli göstergeler, sigortalar, transformatörler vardır… anlayın! Hızlı bir çevrimiçi arama, birçok yararlı bilgi sağlayacaktır (Örneğin: bileşenlere genel bakış, bir transistör ne işe yarar?, kapasitör türleri)

Kullanmakta olduğunuz bileşenlerle ilgili temel bilgileri, statik duyarlı olup olmadıklarını ve polariteye sahip olup olmadıklarını bilmek büyük fayda sağlayacaktır. Sadece zamandan, paradan ve baş ağrısından tasarruf etmekle kalmayacak; ancak devrenin çok daha hızlı istendiği gibi çalışması daha olası olacaktır!

3. Adım: Organizasyon Esastır

Organizasyon - Neden önemli?:

Yukarıdaki devreler (Sağ taraf) işlevsel olarak aynıdır, ancak önemli ölçüde farklı bir görünüme sahiptir. İlki daha az kablo kullanırken, küçük devreler oluşturmak için tercih edilen yöntem değildir. Küçük devreler için bir breadboard üzerinde bolca yer vardır; Bu alanı kullanmaktan korkmayın!

Müşteri adayları için ne kullanılacağının seçimi kişisel olsa da, birkaç şey hayatı önemli ölçüde kolaylaştırabilir. Pek çok insan bakır tel kullanacak ve kendi kablolarını yapacak ama benim tercihim internetten ucuza satın alınabilen breadboard jumperlar. Atlama telleri, sert bakır tele karşı tel tellerden yapılmıştır ve kolay kullanım için uçlarında bir pim bulunur. Tellerin avantajı, kablolamanın çok daha esnek olmasıdır, bu nedenle bir bağlantıyı kesme olasılığınız daha düşüktür ve yönlendirmede daha fazla esneklik vardır. Kablolamayla ilgili son bir not, kablolamanızı izlemeniz kolay bir şekilde "renk kodlaması" yapmak çok yararlıdır (yukarıdaki soldaki şekil). Örneğin, pozitif ve negatif voltajlarım için (sırasıyla) kırmızı ve siyah kablolarımı korumayı severim, ortak zeminim için genellikle gri veya turuncu, giriş sinyali için mavi ve dahili bağlantılar için beyaz veya sarı kullanırım. Bir sinyal jeneratöründen gelen girişlerin yanı sıra birden fazla güç kaynağınız varsa, daha sonra doğru bağlantıyı sağlamak için kablolarınız için etiketler yapmak ve bunları etiketlemek yardımcı olur.

Bir şematik diyagramı izlemeye gelince, bileşenlerinizi şematikteki yerleşime mümkün olduğunca yakın bir şekilde panoya yerleştirirseniz işler çok daha kolay olur. Bu şekilde, bileşen değerlerinizi bir bakışta görebilir ve sinyal yollarını izlemeyi / arızaları gidermeyi kolaylaştırabilirsiniz. Çoğu okuldaki laboratuvarlar, genellikle devrenin belirli bir noktasında voltaj veya akım ölçümü yapmanızı isteyecektir; bu durumlarda devrenizin şematik olarak fiziksel olarak yansıtılması BÜYÜK bir yardımdır! Son olarak, daha karmaşık ve gelişmiş devrelere girdikçe, daha hassas bileşenleri (Entegre Devreler gibi) indüktörlerden, rölelerden ve manyetik alanlardan zarar görebilecekleri diğer bileşenlerden uzak tutmak önemlidir.

Kurmakta olduğunuz devrede bir (veya daha fazla) entegre devre varsa, devreyi oluşturmak için gereken bileşen ve kablo sayısı oldukça hızlı bir şekilde dağınık olabilir. Dağınıklığı azaltmaya yardımcı olmak ve işleri kendiniz için kolaylaştırmak için, entegre devreyi tahtadaki her şeyden uzağa yerleştirmek ve diğer bileşenleri kablolarla birlikte IC pinlerine yerleştirmek genellikle yararlıdır. bu şekilde, daha sonra şeyleri deşifre etmek çok daha kolay. Devre daha sonra kalıcı biçimde oluşturulacaksa, her şeyi daha küçük bir alana sığacak şekilde birleştirebilirsiniz.

4. Adım: Temel Sorun Giderme

Her şey yolunda - olana kadar!

Böylece ödevinizi yaptınız, bileşenlerinizi anladınız ve devre tam olarak talimatlarda gösterildiği gibi inşa edildi. Güç anahtarını çevirin… ve…HİÇBİR ŞEY! Küçük bir devre kurup sonradan bir şeylerin ters gittiğini keşfetmek alışılmadık bir durum değildir. Bunların hepsi öğrenme sürecinin bir parçası. Sorun gidermeye nereden başlayacağınızı bilmek, sorunların zorluğunu ve tahrişini azaltabilir.

Güç kaynağı: Sorun gidermeye, devreye gücün ulaştığından emin olarak başlamak genellikle en iyisidir. Devre bir pil ile çalıştırılıyorsa, voltajı kontrol etmek için bir multimetre kullanın ve devreye güç sağlamak için yeterli "meyve suyu" olduğundan emin olun. Bir güç kaynağı kullanılıyorsa, dikkate alınması gereken birçok faktör vardır:

Güç kaynağı modu: Birçok güç kaynağı, sabit akım (cc) veya sabit voltaj (cv) sağlama özelliğine sahiptir. Doğru çalışma için doğru ayarın seçildiğinden emin olmak önemlidir. Çoğu küçük proje, sabit voltaj modunda bir güç kaynağına bağlanacaktır

Toprak / Negatif voltaj: Projeniz bir pil ile çalışıyorsa, bunun bir sorun olması muhtemel değildir. Bir güç kaynağı kullanırken, genellikle devrelerde ortak bir zemine sahip olmanın yanı sıra (işlemsel bir amplifikatör gibi) uygulanan bir negatif voltaj olacaktır. Buradaki ayrımı anlamak önemlidir ve bu negatif voltajın ve ortak zeminin birbirinin yerine geçebileceğini GÖRMEYİN

Güç kaynağı ayarları: Negatif voltaj uygulanırsa, güç kaynağı ayarlarını nasıl yapacağınızı bildiğinizden emin olun. Bu, üreticiler arasında değişiklik gösterecektir, ancak normalde ünitenin önündeki seçim anahtarları aracılığıyla gerçekleştirilecektir. İşlemsel bir amplifikatöre -12 volt beslemek için ilk kez bir güç kaynağı kullandığımda, voltaj ayarlarının hem + hem de - kaynağı için ayarlandığını kontrol edemedim. Sonuç olarak, devremi yeniden inşa etmek / iki kez kontrol etmek için bir saatten fazla harcadım

Devre konfigürasyonu

Devre şeması ve devrenin bir karşılaştırmasını yapın, devrenizi şemayı düzende yansıtacak şekilde kurduysanız, bu adım çok daha basittir.

Kutupsal bileşenlerin (diyotlar, kapasitörler, transistörler) yönünü kontrol edin

Kısa devre koşulları oluşturan bileşenlerin uçlarının birbirine temas etmediğinden emin olun

Klemens şeritlerini doğrulayın, tüm bileşen uçlarının ve tellerinin temas noktasına sıkıca takıldığından ve bir bağlantı oluşturması gereken tüm bileşenlerin gerçekten bunu yaptığından emin olun. İşler karıştığında yanlışlıkla başka bir terminal şeridine geçmek kolaydır. Bu bir kesinti (veya açık devre) oluşturur

Güç, bileşen oryantasyonu ve kablolama ile ilgili her şey yolunda görünüyorsa, hatalı bir bileşenden şüphelenmeye başlayın. Devre bir IC içeriyorsa, bazen bunu değiştirmek sorunu çözebilir. Ek olarak, bir laboratuvar ortamındaysanız ve bileşenleri geri dönüştürüyorsanız, bir grubun daha önce yanlış kabloladığı ve yok ettiği hatalı bir kapasitör, diyot veya transistörünüz olduğunu görebilirsiniz

Yukarıdaki adımlar, temel devre yapımında karşılaşılan sorunların çoğunu çözmelidir, ancak her şey yolunda görünüyorsa ve hala çalışmıyorsa, her şeyi parçalamanın, tüm direnç değerlerini iki kez kontrol etmenin ve tüm bileşenleri kontrol etmenin zamanı gelmiş olabilir. mevcut ekipmanlarla test edilebilir. Çoğu şematik diyagram - özellikle akademik ortamda laboratuvarlar için kullanılanlar - birçok kez oluşturulmuş ve kanıtlanmıştır, bu nedenle sorunun şematik tasarımda olması pek olası değildir. Bununla birlikte, kendi devrenizi prototipliyorsanız ve sorunları sorun giderme yoluyla çözemiyorsanız, çizim tahtasına geri dönüp devre modelinizi kusurlar için analiz etmek en faydalı olabilir.

Adım 5: Vazgeçmeyin

Küçük devreler kurarken hayal kırıklığına uğramak çok kolaydır. İşlerin potansiyel olarak nasıl yanlış gidebileceğine dair kelimenin tam anlamıyla sayısız varyasyon var. Bazı sorunların giderilmesi diğerlerinden çok daha zordur. Söylemesi başarmaktan daha kolay olsa da, hüsran bulutunun yargılanmasına izin vermeyin. Geri adım atın, sakinleşin ve durumu mantıklı bir bakış açısıyla değerlendirin. Hayal kırıklığı nedeniyle birden çok kez laboratuvardan çıkmak üzereydim, ancak bir yerde bir kablonun bağlantısının kesildiğini veya bir sinyal çıkışının açılmadığını gördüm. Çoğu zaman, bir devredeki sorun sadece küçük bir ayrıntıdır. Devreyi değerlendirmek ve sorunu belirlemek için mantıksal ve metodik adımlar atmak genellikle bir çözüme yol açar. Keşfedilecek çok fazla elektronik yönü var, aksiliklerin veya başarısızlıkların bu ödüllendirici çabadan vazgeçmenize izin vermeyin!