Retro Prototyping, ιδανικό για διδασκαλία: 14 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ από πού προήλθε ο όρος "Breadboard"; Ακολουθεί ένα παράδειγμα για το τι αφορούσαν τα breadboard. Στις πρώτες μέρες της ηλεκτρονικής, τα εξαρτήματα ήταν μεγάλα και δυσκίνητα. Δεν είχαν τρανζίστορ ή ολοκληρωμένα κυκλώματα, μόνο σωλήνες κενού. Soταν συνηθισμένη πρακτική λοιπόν να κατασκευάζουμε πρωτότυπα κυκλώματα σε ένα ξύλο χρησιμοποιώντας καρφιά ή βίδες ως σημεία σύνδεσης κυκλωμάτων. Οι υποδοχές σωλήνων θα μπορούσαν να βιδωθούν με αναστολές, μετασχηματιστές και μεγαλύτερα εξαρτήματα βιδώθηκαν επίσης στον πίνακα. Οι αντιστάσεις, οι πυκνωτές και τα πηνία θα μπορούσαν να κολληθούν στις κεφαλές των νυχιών.

Αυτή η τεχνική εξακολουθεί να είναι χρήσιμη για ορισμένα κυκλώματα. Αυτό είναι ένα παράδειγμα ενός έργου που είχα για παιδιά που ήθελαν να μάθουν ηλεκτρονικά. Θα μπορούσαν να κατασκευάσουν το κύκλωμα, ακολουθώντας ένα σχηματικό σχήμα. Όταν τελειώσουν, μπορούσαν να πάρουν το κύκλωμα σπίτι και να το κρατήσουν. Δεν χρειάστηκε να αποσυναρμολογηθεί για τον επόμενο χρήστη, όπως συμβαίνει με τις σύγχρονες σανίδες ψωμιού χωρίς συγκόλληση.

Το κύκλωμα εδώ είναι ένας απλός ασταθής πολυ -δονητής. Τα κόκκινα και πράσινα LED εναλλάσσονται. Ο ρυθμός αναλαμπής καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου RC των αντιστάσεων και των πυκνωτών.

Βήμα 1: Απαιτούμενα υλικά

1. Ένα κομμάτι μαλακό ξύλο περίπου 3 επί 5 ίντσες (ή μεγαλύτερο). Το καθαρό πεύκο λειτουργεί καλά.

2. Κάποια κόλλα ψεκασμού.

3. Μερικά χάλκινα καρφιά 3/4 ιντσών (διαθέσιμα στο Home Depot).

4. Περίπου ένα πόδι από καλώδιο 24 κασσίτερου από κασσίτερο. (ή αφαιρέστε τη μόνωση από το στερεό σύρμα 24ga)

5. Δύο αντιστάσεις (R1 και R4), 470 Ohms, 1/4 watt.

6. Δύο αντιστάσεις (R2 και R3), 51, 000 Ohms, 1/4 watt. (δείτε κείμενο)

7. Δύο πυκνωτές (C1 και C2), ηλεκτρολυτικός αλουμίνιο 10uF. (δείτε το κείμενο)

8. Δύο LED 5mm, ένα κόκκινο και ένα πράσινο είναι καλό.

9. Δύο τρανζίστορ μικρού σήματος NPN Bipolars. 2N2222, 2N3904, ή ισοδύναμο.

10. Μπαταρία 9 βολτ και κλιπ μπαταρίας.

Βήμα 2: Απαιτούνται εργαλεία

1. Μικρό σφυρί.

2. Συγκολλητικό σίδερο και συγκόλληση

3. Scαλίδι.

4. Κόφτες σύρματος.

5. Πένσα μύτης βελόνας.

6. Προστασία των ματιών

Βήμα 3: Εκτυπώστε το σχηματικό

Κατεβάστε το αρχείο PDF και εκτυπώστε το. Φροντίστε να επιλέξετε "πραγματικό μέγεθος" κατά την εκτύπωση. Η εικόνα που προκύπτει πρέπει να έχει πλάτος περίπου 3 ίντσες και ύψος 2 ίντσες.

Βήμα 4: Τοποθετήστε το Σχηματικό στον πίνακα

Αποκόψτε το σχηματικό. Spεκάστε την πλάτη πολύ ελαφρά με κόλλα ψεκασμού. Πατήστε το σχηματικό σχήμα στον πίνακα, περίπου στο κέντρο.

Βήμα 5: Οδηγήστε στα νύχια

Από εδώ και στο εξής, να είστε βέβαιος ότι φοράτε προστασία ματιών!

Χρησιμοποιώντας ένα μικρό σφυρί, σπρώξτε τα καρφιά μέσα στον πίνακα σε κάθε στρογγυλή κουκκίδα του σχηματικού σχήματος. Αυτά τα σημεία είναι γνωστά ως κόμβοι κυκλώματος. Υπάρχουν 14 κόμβοι.

Τα καρφιά πρέπει να κινούνται σε περίπου 1/4 ". Αυτό θα άφηνε 1/2" πάνω από την σανίδα.

Σημείωση: Όταν εργάζεστε σε πράγματα όπως αυτό, είναι πιο εύκολο να ξεκινήσετε στη μέση του πίνακα και να εργαστείτε προς τα έξω. Το ίδιο ισχύει και για τη συγκόλληση.

Βήμα 6: Εγκαταστήστε τα καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Αν κοιτάξετε προσεκτικά το σχηματικό, θα δείτε πολλούς κόμβους που συνδέονται με σύρμα. Ο δίαυλος γείωσης στο κάτω μέρος του κυκλώματος, ο δίαυλος ισχύος κατά μήκος της κορυφής του κυκλώματος και οι δύο συνδέσεις από τους πυκνωτές στη βάση των τρανζίστορ.

Τοποθετήστε καθένα από τα τέσσερα σύρματα τυλίγοντας καλά το σύρμα γύρω από ένα καρφί και στη συνέχεια τυλίξτε το κάθε καρφί με το οποίο συνδέεται. Στο κέντρο του κυκλώματος, οι δύο άλτες πρέπει να διασχίζουν ο ένας τον άλλον, αλλά δεν πρέπει να αγγίζουν. Εγκαταστήστε το πρώτο από αυτά κοντά στον πίνακα. Τοποθετήστε το δεύτερο ψηλά στα νύχια, ακριβώς κάτω από το κεφάλι.

Βήμα 7: Συγκολλήστε και κόψτε τους βραχυκυκλωτήρες

Συγκολλήστε κάθε σύρμα στο πλάι του καρφιού και κόψτε το πλεονάζον σύρμα. Να είστε προσεκτικοί, μην αφήνετε τα καλώδια να πετούν στο δωμάτιο.

Το ψωμί σας πρέπει να μοιάζει με αυτό της φωτογραφίας.

Βήμα 8: Κορυφή κάθε νυχιού με ένα κομμάτι κόλλησης

Συγκολλήστε ένα κομμάτι κόλλησης στο πάνω μέρος κάθε καρφιού. Εάν οι αγωγοί (έντονες λυχνίες) των εξαρτημάτων σας είναι καθαροί, η μικρή κηλίδα είναι ό, τι χρειάζεστε. Δείτε τη φωτογραφία από κοντά. Τα νύχια σου μοιάζουν έτσι; Παρατηρήστε τη συγκόλληση του καλωδίου βραχυκυκλώματος και την κηλίδα πάνω από το καρφί.

Βήμα 9: Εγκαταστήστε τις αντιστάσεις σας

Υπάρχουν τέσσερις αντιστάσεις για συγκόλληση στη θέση τους. Σε αυτό το πρωτότυπο, χρησιμοποιούμε την "καθαρή" προσέγγιση. Αυτό είναι όπου τα μέρη κόβονται στενά για μια τακτοποιημένη εμφάνιση. Η άλλη προσέγγιση φαίνεται ατημέλητη επειδή οι αγωγοί των εξαρτημάτων αφήνονται πολύ για να επιτρέψουν την μετέπειτα επαναχρησιμοποίηση. Περισσότερα για αυτό αργότερα.

Τα R1 και R4 είναι 470 Ohms ή Yellow-Violet-Brown-Gold. Τοποθετήστε την αντίσταση στις κεφαλές των νυχιών. Συγκολλήστε κάθε άκρο με απλή εκ νέου ροή της κόλλας συγκόλλησης. Κόψτε κάθε μολύβι κοντά στην κεφαλή του νυχιού.

Τα R2 και R3 είναι 51K (51, 000) Ohms ή Green-Brown-Orange-Gold. Συγκόλληση και επένδυση.

Στην πραγματικότητα, η τιμή των R2 και R3 μπορεί να είναι διαφορετική εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε πυκνωτές διαφορετικής αξίας ή να αλλάξετε το ρυθμό αναβοσβήματος. Έφτιαξα το σχηματικό, μετά διαπίστωσα ότι δεν είχα πυκνωτές 10uF στο χέρι. Χρησιμοποίησα λοιπόν κάποιους πυκνωτές 22uF και χρησιμοποίησα αντίσταση 27Κ αντ 'αυτού. Αυτό δίνει περίπου τον ίδιο ρυθμό αναβοσβήματος.

Βήμα 10: Εγκαταστήστε τα LED

Τα LED πρέπει να πάνε με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Παρατηρήστε ότι το σχηματικό δείχνει ένα βέλος με το σημείο να αγγίζει μια γραμμή. Η μπάρα είναι η κάθοδος, το βέλος είναι η άνοδος. Αν κοιτάξετε προσεκτικά τη λυχνία LED, θα δείτε ότι ένα καλώδιο είναι μακρύτερο (η άνοδος) και ότι υπάρχει ένα μικρό επίπεδο σημείο στο σώμα του LED κοντά στο μικρότερο καλώδιο (την κάθοδο).

Λυγίστε προσεκτικά το κάθε καλώδιο του LED κατά 90 μοίρες όπως στη φωτογραφία. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε την πένσα της μύτης της βελόνας για να συγκρατήσετε το μόλυβδο κοντά στο σώμα της λυχνίας LED και στη συνέχεια να λυγίσετε το καλώδιο από το ανοιχτό άκρο. Αυτό αποτρέπει την κάμψη από το σπάσιμο του σώματος του LED.

Συγκολλήστε κάθε LED με την επίπεδη πλευρά προς το τρανζίστορ. Κόψτε και τα δύο καλώδια.

Βήμα 11: Εγκαταστήστε τους πυκνωτές

Πρόκειται για ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές αλουμινίου. Πρέπει επίσης να εγκατασταθούν με συγκεκριμένο τρόπο. Όπως τα LED, το μεγαλύτερο μήκος του πυκνωτή είναι η "θετική" πλευρά. Θα δείτε την απέναντι πλευρά με "-", το σύμβολο μείον.

Λυγίστε τα καλώδια στο ίδιο φέουρο με τα καλώδια LED. Το συγκολλητικό στη θέση του έχοντας υπόψη το σημάδι "+" στο σχηματικό είναι το μεγαλύτερο προβάδισμα. Περικοπή μετά τη συγκόλληση.

Βήμα 12: Τα τελευταία συστατικά, τα τρανζίστορ

Τα τρανζίστορ έχουν τρία καλώδια, το Collector, το Base και το Emitter. Κοιτάξτε προσεκτικά τη φωτογραφία. Παρατηρήστε ότι η επίπεδη πλευρά και των δύο τρανζίστορ βρίσκεται στη δεξιά πλευρά, παρόλο που το κεντρικό καλώδιο κάμπτεται σε διαφορετική κατεύθυνση. Στο Q1, ο κεντρικός αγωγός κάμπτεται προς την επίπεδη πλευρά, στο Q2, είναι λυγισμένος προς τη στρογγυλή πλευρά.

Συγκολλήστε κάθε τρανζίστορ στη θέση του και διακοσμήστε το.

Βήμα 13: Συνδέστε μια πηγή ενέργειας και δείτε τι συμβαίνει

Συγκολλήστε το κόκκινο (θετικό) καλώδιο από το κλιπ μπαταρίας στο λεωφορείο τροφοδοσίας στην κορυφή του κυκλώματος. (πάνω από το R1)

Συγκολλήστε το μαύρο (αρνητικό) σύρμα στο λεωφορείο γείωσης, (κάτω μέρος του 1ου τριμήνου)

Συνδέστε την μπαταρία. Οι ενδεικτικές λυχνίες LED αναβοσβήνουν πέρα δώθε, δείτε το βίντεο ως παράδειγμα.

Εάν θέλετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μερικά καρφιά για να κρατήσετε τη μπαταρία στη θέση της.

Βήμα 14: Ο όχι και τόσο όμορφος τρόπος

Εδώ είναι ένας άλλος πίνακας ψωμιού. Παρατηρήστε ότι τα καλώδια των εξαρτημάτων έχουν αφεθεί σε όλο το μήκος. Δεν είναι όμορφο, αλλά επιτρέπει την αποσύνδεση του πίνακα και τα μέρη που χρησιμοποιούνται για άλλα έργα. Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι είναι εύκολο να βραχυκυκλώσετε καλώδια μαζί.