Βασικά στοιχεία Breadboard για απόλυτους αρχάριους: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Ο σκοπός αυτού του οδηγού δεν είναι να σας δώσει έναν πλήρη οδηγό για το breadboard αλλά να δείξετε τα βασικά, και μόλις μάθουν αυτά τα βασικά γνωρίζετε σχεδόν όλα όσα χρειάζεστε, οπότε υποθέτω ότι θα μπορούσατε να το ονομάσετε πλήρη οδηγό, αλλά με διαφορετική έννοια Το Τέλος πάντων, θα χρησιμοποιήσω μόνο ένα led και μερικές αντιστάσεις για να περιγράψω πώς λειτουργεί μια σανίδα ψωμιού. Σημείωση: ένας πίνακας ψωμιού είναι ένας προσωρινός πίνακας κυκλωμάτων για δοκιμές και πρωτότυπα κυκλώματα, δεν γίνεται συγκόλληση στον πίνακα, αυτό σημαίνει ότι είναι πιο γρήγορο και ευκολότερο να προτυποποιήσετε κυκλώματα. Επίσης, εάν χρειάζεστε μια βόλτα στα ηλεκτρονικά, διαβάστε τον άλλο οδηγό μου Πλήρης οδηγός για τα βασικά ηλεκτρονικά παντού πάνω στις προμήθειες!

Βήμα 1: Προμήθειες

Για αυτό το διδακτικό θα χρειαστείτε μια μπαταρία led 4aa (ή aaa) ένα breadboard (αγορασμένο από radioshack ή t2retail στο Ηνωμένο Βασίλειο) μπλουζάκια breadboard (από radioshack ή t2retail) μερικές αντιστάσεις 100ohm (ή οποιαδήποτε τιμή αλλά θα πρέπει να αλλάξετε τη διάταξή σας για να έχετε τα ίδια αποτελέσματα) και τέλος ένα πολύμετρο (μετρά την τάση, την αντίσταση, το ρεύμα κ.λπ.) Μόλις τα έχετε αυτά, είστε έτοιμοι

Βήμα 2: Το Breadboard

Όπως μπορείτε να δείτε από την παρακάτω εικόνα, ένα breadboard έχει πολλές τρύπες, αυτό μπορεί να φαίνεται μπερδεμένο στην αρχή, αλλά πραγματικά δεν είναι. Οι 2 σειρές οπών σε κάθε άκρο είναι για δύναμη μία για θετική (κόκκινη) μία για αρνητική (μαύρη). Όπως μπορείτε να δείτε, επεξεργάστηκα την παρακάτω εικόνα για να σας δώσω μια ιδέα για το πώς ολοκληρώνονται τα κυκλώματα. οι λωρίδες ισχύος πηγαίνουν οριζόντια σε 5 όταν οι λωρίδες εξαρτημάτων πηγαίνουν κάθετα επίσης σε 5. ένα κύκλωμα ολοκληρώνεται όταν όλες οι επιθυμητές λωρίδες σχηματίζουν έναν βρόχο και συνδέονται όλες διαδοχικά. αν για παράδειγμα ήθελα να βάλω ένα led σε αυτό το κύκλωμα από μόνο του, θα έβαζα το ένα πόδι σε μια ελεύθερη τρύπα της στήλης όπου το μαύρο (- ve) ο βραχυκυκλωτήρας ισχύος είναι και ο άλλος σε μια ελεύθερη τρύπα της στήλης στην οποία βρίσκεται το κόκκινο σύρμα (+ve). Αυτό θα ολοκληρώσει το κύκλωμα επιτρέποντας στο ρεύμα να ρέει από τη μία πλευρά της πηγής ισχύος στην άλλη μέσω του led. Οι πράσινες γραμμές στην παρακάτω εικόνα σχηματίζουν ένα κύκλωμα σειράς όπου κάθε στοιχείο αγγίζει διαφορετικές πολικότητες (-έξω πόδι ενός συστατικού έως +ve πόδι άλλου). Σχηματίζει μια ενιαία αλυσίδα συστατικών. Ένα παράλληλο κύκλωμα σε αυτό θα ήταν ότι τα συστατικά που θέλετε να είναι παράλληλα θα αγγίζουν την ίδια πολικότητα (-ve πόδι σε -ve και +ve πόδι σε +ve). έτσι όπως χρειάζονται δύο στήλες για να χωρέσει οποιοδήποτε εξάρτημα με δύο πόδια παράλληλα, αυτά τα στοιχεία θα μοιράζονταν τις ίδιες στήλες αλλά θα βρίσκονταν σε ξεχωριστές οπές. αν αυτό δεν είχε νόημα μην ανησυχείτε, θα μπω σε περισσότερες λεπτομέρειες αργότερα.

Βήμα 3: Η αγώγιμη διάταξη

σύμφωνα με την εικόνα θα πρέπει να δείτε τη διάταξη των περισσότερων σανίδων ψωμιού, σε γραμμές για την ισχύ και στήλες για εξαρτήματα. δεν μπορώ να πω πολλά περισσότερα εδώ πραγματικά.

Βήμα 4: Προσθήκη ισχύος και βραχυκυκλωτήρων

Τώρα ήρθε η ώρα να αρχίσουμε να τοποθετούμε τα πράγματα στο breadboard. Το πρώτο πράγμα που συνδέεται είναι η ισχύς, απλώς βάλτε το αρνητικό μόλυβδο στη μία τρύπα και θετικό στην άλλη (δεν έχει σημασία ποια πραγματικά). Στη συνέχεια, τοποθετήστε τους βραχυκυκλωτήρες στον πίνακα για να γεφυρώσετε το χάσμα μεταξύ των σειρών ισχύος και των στηλών των εξαρτημάτων.

Βήμα 5: Αντιστάσεις

Για τους σκοπούς αυτού του οδηγού θα συνδέσω μόνο ένα led σε μια πηγή 6v και θα χρησιμοποιήσω αντιστάσεις για να προστατέψω το led από το να καεί. Έχω περίπου 100 αντιστάσεις αντίστασης που θα είναι τέλειες για αυτό το έργο. Για αντιστάσεις σε σειρά οι τιμές τους προσθέτουν πάντα, πράγμα που σημαίνει ότι 2 αντιστάσεις 100ohm σε σειρά θα έδιναν συνολική αντίσταση 200 ohm, αλλά παράλληλα αυτό δεν συμβαίνει. Παράλληλα η τιμή των αντιστάσεων μειώνεται όσο περισσότερο προσθέτετε. Εάν χρησιμοποιείτε αντιστάσεις της ίδιας τιμής, τότε η εξίσωση είναι απλή τιμή ενός αντιστάτη / αριθμού αντιστάσεων π.χ. 5x100ohm σε parralel = 100 /5 - 20ohms συνολική αντίσταση. Ωστόσο, εάν χρησιμοποιείτε αντιστάσεις με μεταβαλλόμενες τιμές, αυτή η εξίσωση είναι ευκολότερη (αυτή η εξίσωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο επάνω παράδειγμα, αλλά είναι ταχύτερη όταν χρησιμοποιείτε αντιστάσεις της ίδιας τιμής για να χρησιμοποιήσετε την παραπάνω μέθοδο) εντάξει, ας πούμε ότι έχω αντιστάσεις 10ohm, 100ohm και 30ohm σε παράλληλο. (σε σειρά αυτά θα έδιναν συνολική αντίσταση 140ohms). 1/rt = 1/r1 + 1/r2 + 1/r3 ect.. (αυτό μπορεί να συνεχιστεί για όσες αντιστάσεις έχετε) rt είναι η συνολική αντίσταση και r1 και r2 ect. είναι αντιστάσεις, οπότε για το παράδειγμά μας θα χρησιμοποιήσουμε αυτό το 1/10 + 1/100 + 1/30 = 1/rt 0.1433 = 1/rt άρα 1/0.1433 = rt rt = 7ohms (στρογγυλεμένο) εντάξει οπότε τώρα γνωρίζουμε τα βασικά των αντιστάσεων στα κυκλώματα μπορούμε να αρχίσουμε να υπολογίζουμε πόσα θα χρειαστούμε για να τροφοδοτήσουμε αυτό το led

Βήμα 6: Το Led και οι αντιστάσεις που χρειάζονται για να το προστατέψουν

Το led που χρησιμοποιώ σήμερα είναι ένα φωτεινό μπλε led. Αυτό το led τρέχει σε 3.3v και στα 20ma (milli αμπέρ). Το power pack που χρησιμοποιώ είναι μπαταρίες 4aa. με κάθε μπαταρία να είναι 1,5v που δίνει συνολικά 6v ωστόσο δεν θέλω το led μου να πάρει όλο το 6v και αυτό θα το κάψει και θα το κάνει να ζεσταθεί. Δεν χρειάζομαι καν την πλήρη φωτεινότητα οπότε για τους σκοπούς αυτού του διδακτικού θα τρέχω το led στα 3v 20ma. έτσι πώς μπορούμε να πάρουμε 3v και 20ma από μια πηγή 6v. είναι απλό, χρησιμοποιήστε αντιστάσεις. πόσα εξαρτώνται από πολλά πράγματα. η τάση τροφοδοσίαςη τάση τάσης του εξαρτήματος (για εμάς 3v) και το ρεύμα που θέλετε σε όλο το εξάρτημα. (για εμάς είναι 20ma) η εξίσωση είναι απλή τάση = ρεύμα x αντίσταση ή v = ir μπορούμε να το αναδιατάξουμε για να πάρουμε αντίσταση = τάση / ρεύμα ή R = V / Πάντως η τιμή του v σε αυτή την περίπτωση είναι η τάση που πρέπει να ρίξουμε από την τροφοδοσία για να πάρουμε 3 v. R = 3 / 0.02 (ή 20x10 σε ισχύ 3) R = 150 ohms (αυτή η εξίσωση απεικονίζεται παρακάτω στον σκονισμένο υπολογιστή μου) τώρα γνωρίζουμε ότι η απαιτούμενη αντίσταση επιτρέπει να κινηθούμε στο κύκλωμα

Βήμα 7: Παράλληλες αντιστάσεις

Ακριβώς έτσι χρειαζόμαστε αντίσταση 150ohms αλλά έχουμε μόνο αντιστάσεις 100ohm. τώρα εδώ είναι που η γνώση για παράλληλα κυκλώματα είναι χρήσιμη. εντάξει, αν χρησιμοποιούμε αντιστάσεις 100ohm σε σειρά για τις οποίες φροντίζουμε 100ohms, αλλά πρέπει ακόμα να συγκεντρώσουμε άλλα 50ohms. θυμηθείτε σε προηγούμενες ενότητες είπα αυτό "Παράλληλα, η τιμή των αντιστάσεων μειώνεται όσο προσθέτετε." για να πάρουμε 50ohms μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε παράλληλα 2 αντιστάσεις 100ohms. 100/2 = 50 απλά! 100 (αντίσταση σε σειρά) + 50 (2x100 παράλληλα) = 150ohms συνολική αντίσταση! η παρακάτω εικόνα δείχνει δύο από τις αντιστάσεις 100ohm παράλληλα. Όπως μπορείτε να δείτε, μοιράζονται μια στήλη με κοινή πολικότητα (δεν έχει σημασία όμως με αντιστάσεις). όπως μπορείτε επίσης να δείτε, ένα σκέλος του καθενός είναι συνδεδεμένο στο -τέλος άκρου της πηγής τροφοδοσίας. Αυτό είναι το πρώτο βήμα για να ολοκληρώσουμε το κύκλωμά μας τώρα για να προσθέσουμε τις αντιστάσεις σειράς, απλώς τοποθετήστε το ένα πόδι στην ίδια στήλη με το αριστερό πόδι των αντιστάσεων και το άλλο πόδι στην τρύπα δίπλα του. (επίσης στην εικόνα παρακάτω) εντάξει για να προσθέσετε το led τώρα!

Βήμα 8: Προσθήκη του Led

τώρα πρέπει να τοποθετήσουμε το led μας στο κύκλωμα. Όπως ίσως έχετε παρατηρήσει από το βήμα 5 ένα led έχει ένα κοντό πόδι και ένα μακρύ πόδι. Η μικρή συνδέεται με το άκρο -τελείου της πηγής τροφοδοσίας και προφανώς το μακρύτερο πόδι στο άκρο +ve. Αυτό συμβαίνει επειδή το led επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ρέουν εύκολα από την κάθοδο (-ve) στην άνοδο (+ve) αλλά όχι από την άνοδο στην κάθοδο, οπότε αν το led σας δεν ανάβει πάντα πρώτα να ελέγχετε την πολικότητα του led. τώρα το μόνο που χρειάζεστε για να το κάνετε τοποθετήστε το κοντό πόδι στην ίδια στήλη με το αριστερό πιο αριστερό πόδι της αντίστασης σειράς και το άλλο πόδι στη στήλη που βρίσκεται ο βραχυκυκλωτήρας θετικής ισχύος. Τώρα θα πρέπει να δείτε το led να ανάβει και στην περίπτωσή μου πόνεσε τα μάτια σου και το κοίταζες ακριβώς. δεν έχει γίνει ακόμα! κατά τη δοκιμή του κυκλώματος

Βήμα 9: Δοκιμή της τάσης στο Led

τώρα χρησιμοποιώντας πολύμετρο πρέπει να πάρουμε την τάση στο led για να διασφαλίσουμε ότι το κύκλωμα λειτουργεί σωστά και δεν κάναμε κανένα σφάλμα κατά τον υπολογισμό της αντίστασης. ! σημαντικό ένα βολτόμετρο έχει απεριόριστη αντίσταση (βασικά σπάει ένα κύκλωμα), έτσι χρησιμοποιείται πάντα παράλληλα! οπότε για να πάρετε την τάση απλά γυρίστε το πολύμετρο σε μια κατάλληλη ρύθμιση τάσης και αγγίξτε τον μαύρο αισθητήρα στο βραχυκύκλωμα (πιο κοντά στο -ve (μαύρο)) και ο κόκκινος ανιχνευτής στο άλλο led (αν τα βάλετε αντίστροφα θα πάρετε τάση -ve) 3,05Volts, id λέω ότι είναι αποδεκτή πρόσφυση καθώς η αντίστασή μου έχει ανοχή 5% (+ ή - 0,15) τώρα για να ελέγξετε το ρεύμα

Βήμα 10: Δοκιμή ρεύματος

Τώρα θέσαμε το πολύμετρο στο ρεύμα (για μένα έπρεπε να αλλάξω τη θέση του κόκκινου αγωγού στην τρύπα 10α) σε αντίθεση με τα βολτόμετρα αμπερόμετρα που λειτουργούν σε σειρά, καθώς το ρεύμα δεν αλλάζει έξω από το κύκλωμα, επομένως δεν έχει σημασία πού το αμπερόμετρο βρίσκεται στο κύκλωμα θα δίνει πάντα την ίδια ένδειξη. για να δοκιμάσω την τρέχουσα ροή, απλά μετακίνησα το πόδι led +ve δεξιά μία τρύπα (σταματώντας το led να ανάψει καθώς το κύκλωμα δεν έχει ολοκληρωθεί έως ότου οι ανιχνευτές μου είναι στη θέση τους) και έπειτα τοποθετώ τον μαύρο αισθητήρα στο +ve πόδι του led και κόκκινος αισθητήρας στον βραχυκυκλωτήρα που προέρχεται από το +ve άκρο της πηγής ισχύος, αυτό ολοκληρώνει το κύκλωμα. φωτίζοντας το led και εμφανίζοντας το ρεύμα. που είναι στην περίπτωσή μου 20milliamps, ακριβώς αυτό που ήμουν μετά. έτσι, θα πρέπει να ξέρετε πώς να χρησιμοποιείτε ένα breadboard. και αν κάτι από αυτά δεν είχε νόημα ή θέλετε να προτείνετε πώς μπορώ να βελτιώσω αυτό το διδακτικό, αφήστε ένα σχόλιο ευχαριστώ πολύ!