Maaaring tipunin ang mga breadboard para sa anumang device. Ang mga ito ay sikat sa beginner electronics at mga bihasang manggagawa. Ang mga ito ay binuo na may paghihinang at walang paghihinang. Ang una ay matibay at maaaring magamit bilang isang pangunahing board, habang ang huli ay mas maginhawa upang tipunin dahil sa pag-aalis ng gawaing paghihinang.
Upang simulan ang paggawa ng anumang produkto, kinakailangan na gawin ang layout nito, at pagkatapos, pagkatapos suriin ang pagganap ng produkto at iba pang mga parameter nito, magpatuloy sa paggawa ng isang serye. Sa kasong ito, nakakatipid ka ng pera at oras. Ngunit ang mga prototype ay ginawa hindi lamang sa produksyon, malawak din silang ginagamit sa electronics at, una sa lahat, ito ay dahil sa paggawa ng mga prototyping board.
Sabihin nating gagawa ka ng bago elektronikong kagamitan. Noong nakaraan, ang prototype ng breadboard ay mukhang isang rektanggulo na gawa sa karton, kung saan ang mga butas ay ginawa at ang mga elemento ng radyo ay ipinasok doon, magkakaugnay, at pagkatapos ay nasuri ang operasyon nito. Kung ang pagpapatakbo ng aparato ay normal, pagkatapos ay ang paggawa ng pangunahing board ay nagsimulang gumamit ng naaangkop na mga materyales. Ngayon ang gawain ay medyo pinasimple - ang mga prototyping board na may nakahandang mga butas at mga track ay aktibong ibinebenta sa merkado, na matatagpuan sa mga dalubhasang tindahan, halimbawa, dito http://makerplus.ru/, kung saan maaari mong piliin ang tamang pagpipilian .
Ang mga prototyping board ay ginawa nang walang paghihinang at may paghihinang. Ang solderless na disenyo ay isang plastic housing na may maraming butas para sa contact connectors. Ang mga bahagi ay naka-mount sa kanila. Ang mga butas ay idinisenyo para sa mga wire na may diameter na 0.7 mm. Ang distansya sa pagitan ng mga ito ay 2.54 mm, na sapat upang mag-install ng transistor at iba pang mga elemento.
Ang mga linya ng pagkain ay minarkahan ng asul at pulang linya. Ang bilang ng mga puntos para sa mga konektor ay maaaring mag-iba mula 100 hanggang 2500 piraso. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho sa naturang board ay simple. I-mount mo ang mga elektronikong elemento sa mga kinakailangang butas at ikinonekta ang mga ito sa mga ordinaryong wire, o bumili ng mga espesyal na inihandang jumper wire. Kung ang circuit ay na-assemble nang hindi tama, pagkatapos ay i-disassemble mo ito at i-mount muli.
Ang nasabing board ay naiiba sa opsyon sa itaas na ang mga elemento na naka-install sa kaso ay maaaring ibenta. Sa kasong ito, maaari mo itong gamitin hindi lamang bilang isang modelo, kundi pati na rin bilang isang tunay na produkto. Totoo, kung gayon ang board ay magkakaroon ng bahagyang mas malaking sukat. Bilang karagdagan, ang mga soldered na istraktura ay may mas mababang presyo.
Ang mga board na may paghihinang, na, sa pamamagitan ng paraan, ay maaaring mabili sa pahina ng online na tindahan http://makerplus.ru/category/breadboard, may mga butas para sa mga wire na may diameter na hanggang 0.9 mm at nakaayos sa mga pagtaas ng isang pulgada (2, 54 mm). Sa isang gilid ng istraktura, may mga tuwid na nakahiwalay na linya ng foil, at sa kabilang panig, naka-install ang mga radioelement at jumper.
Tandaan na ang parehong uri ng mga breadboard ay maaaring may mga puwang sa mga gilid. Ito ay kinakailangan para sa mga nag-iipon ng isang malaking aparato na binubuo ng ilang mga module. Pinapayagan ka ng mga grooves na mag-ipon ng isang malaking board mula sa ilang maliliit.
Hindi rin nilamon ng LiveJournal ang pangalawang bahagi ng post sa kabuuan, kaya hinahati ko ito sa dalawa pang bahagi. Narito ang Bahagi 3 - Ang pinakauna gawain sa laboratoryo , .Kaya, ang unang aralin sa laboratoryo - "Pag-assemble ng mga simpleng electronic circuit batay sa mga microcircuits ng isang mababang antas ng pagsasama" - ilang praktikal na pagsasanay upang pamilyar sa mga pangunahing kaalaman ng digital na lohika:
- pamilyar sa mga breadboard at pangunahing elemento ng circuitry (LED, diodes, capacitor, atbp.),
- mga pangunahing operasyon ng Boolean algebra sa pisikal na pagpapatupad,
- lohikal na mga elemento (gate),
- dinamika sa anyo ng isang simpleng timer,
- elementarya na output device (diode display)
ang mga trigger (flip flops) mula sa unang kakilala ay nahulog at naiwan para sa mas magandang panahon.
Mga pagpapalagay ng input tungkol sa mga bagay sa pag-aaral:
- magkaroon ng hindi malinaw na mga alaala ng mga pangunahing kaalaman ng electrodynamics mula sa kurso kurikulum ng paaralan(boltahe plus o minus, kasalukuyang daloy, maaari kang magdagdag ng paglaban)
- magkaroon ng isang mahusay na pag-unawa sa hindi bababa sa mga pangunahing kaalaman ng discrete mathematics (Boolean algebra) at programming (procedural thinking), upang pagkatapos na maipasa ang mga panimulang pagsasanay, intuitively nilang maramdaman na ang malalaking discrete system ng anumang kumplikado ay maaaring mabuo mula sa ipinakita na simpleng pisikal na mga elemento ng lohika, kung saan ang mga kumplikadong abstract na ideya na maaaring mabuo sa wika ng lohika ay naipatupad na.
Actually laboratory work
1. Pangunahing detalye—
breadboard, diodes at LEDs
Pinapayagan ka ng breadboard na lumikha ng mga electronic circuit ng anumang pagsasaayos nang hindi gumagamit ng isang panghinang na bakal - sa pamamagitan lamang ng pagdikit ng mga binti ng mga elemento ng circuit sa mga butas ng board. Ito ay posible dahil sa paraan na ang mga butas na ito ay konektado sa loob sa ilalim ng plastic ng mga conductor. Sa mga gilid ay may mga pahalang na guhit na may plus at minus sa buong haba ng board - kung isaksak mo ang wire mula sa baterya (halimbawa, plus) sa isa sa mga butas kahit saan, ang plus ay ipapakain sa buong haba nito strip at maaari kang "magpakain" mula dito sa pamamagitan ng pagsaksak ng wire sa anumang iba pang butas ng parehong pahalang na strip.
Ang batayan ng board ay isang sequence ng vertical (kung titingnan mo ang larawan sa ibaba) conductor strips na may limang butas sa itaas ng bawat isa. Kung idikit mo ang dalawang wire sa dalawang butas sa itaas ng parehong vertical na strip, ikokonekta ang mga ito sa isang chain (katulad ng pag-twist ng kanilang mga binti nang direkta). Ang dalawang magkatabing strip ay hindi konektado sa anumang paraan, kaya sa pamamagitan ng pagdikit ng isang dulo ng mga elemento sa isang vertical strip, at pagdikit sa iba pang mga dulo ng parehong mga elemento sa iba, maaari kang bumuo ng mga serial circuit ng anumang configuration. Pagkatapos nito, ang isang plus ay ibinibigay mula sa pahalang na strip na may isang plus sa isa sa mga vertical na piraso sa pamamagitan ng mga kable, at may pahalang na mga guhit na may isang minus, isang minus ay ibinibigay sa isa pang bahagi ng circuit sa pamamagitan ng isa pang mga kable, at ang buong circuit ay nagsisimulang gumana.
Kung hindi masyadong malinaw ngayon, magiging malinaw ang lahat pagkatapos ng unang eksperimento sa LED.
Para sa direksyon ng kasalukuyang sa mga diagram, kaugalian na kunin ang direksyon mula plus (+) hanggang minus (-).
Tandaan: huwag malito ang kasalukuyang direksyon (mula sa plus hanggang minus) sa direksyon ng pisikal na daloy ng mga electron na tumatakbo mula minus hanggang plus - i.e. sa kabaligtaran na direksyon - sa ilang panitikan (kabilang ang aklat na tron.ix sa isa sa mga unang larawan - kaya ang pangungusap) - ang direksyon ng daloy ng elektron ay ginagamit, sa kabilang banda - ang "konventional" na direksyon ng kasalukuyang - ito ay dahil sa mga tradisyon at ilang iba pang mga nuances - mga de-koryenteng circuit mas maginhawang basahin gamit ang "conventional" plus->minus na direksyon, kaya gagamitin namin ito kahit saan.
Ang isang diode ay isang konduktor na pumasa sa kasalukuyang sa isang direksyon lamang - mula sa plus (+) hanggang sa minus (-), at hindi pumasa mula sa minus (-) hanggang sa plus (+). Sa mga diagram, ang diode ay ipinahiwatig ng isang arrow na nakapatong sa isang patayong linya, ang arrow ay nagpapahiwatig ng direksyon ng kasalukuyang pinapayagan ng diode. Ang binti ng diode, na sa kasalukuyang passing mode ay dapat na konektado sa plus ay tinatawag anode, na sa minus - katod.
Ang isang LED ay ang parehong diode, tanging sa kasalukuyang mode ng paghahatid (kapag ang isang plus ay inilapat sa anode at isang minus sa katod), ito ay kumikinang sa isang ilaw na bombilya, at sa non-transmission mode ay hindi ito kumikinang. Sa diagram, ang LED ay ipinahiwatig din bilang isang maginoo na diode, tanging ang arrow ay bilog. Ang anode ng LED ay isang mahabang binti (naglalapat kami ng isang plus dito), ang katod ay maikli (karaniwan naming ikinonekta ito sa isang minus). Sa lahat ng mga diagram sa lab - sa larawan at video - ang mahabang binti ay nasa kaliwa, at ang maikli ay nasa kanan.
2. Pagpapasiya ng mga halaga ng boolean TRUE / FALSE sa napiling seksyon ng circuit — LED bilang kasalukuyang tagapagpahiwatig ng halaga
Ang mga variable ng Boolean ay tinutukoy ng antas ng boltahe sa seksyon ng circuit kung saan namin kinukuha ang halaga. Para sa TRUE=1=HIGH tinatanggap namin ang value plus (+) ("voltage HIGH"), para sa FALSE=0=LOW tinatanggap namin ang minus (-) o ground ("boltahe LOW").
Upang personal na suriin ang kasalukuyang halaga ng boolean sa napiling lugar, maaari mong gamitin ang LED - ikonekta ang anode (mahabang binti) sa punto kung saan kinuha ang halaga, at ikonekta ang cathode (maikling binti) sa minus. Kung ang isang plus (+) ay inilapat sa anode connection point, i.e. ang read value ay dapat na TOTOO, ang kasalukuyang ay dadaloy mula sa anode patungo sa katod sa pamamagitan ng LED at ang ilaw nito ay sisindi. Kung may minus o ground sa anode connection point, hindi dadaloy ang kasalukuyang, hindi sisindi ang ilaw - MALI ang kinuhang halaga.
Tandaan: Hindi inirerekomenda na direktang ikonekta ang LED sa baterya nang walang intermediate resistance o kung masyadong mababa ang konektadong resistensya, dahil kung hindi, ito ay maaaring masunog dahil sa masyadong maraming kasalukuyang kung saan ito ay hindi idinisenyo (sa ilang sandali ay kumikinang, ngunit ito ay magiging sobrang init at kalaunan ay masunog). Sa isang pagtutol ng 500 ohms (na dati ay pinili bilang "weaker"), walang nagbabanta sa LED.
Gawain sa madla: gumuhit ng LED wiring diagram sa pisara at hilingin sa grupo na ipatupad ito sa mga breadboard. Sa sandaling ito, ang isang nuance na tiyak na gagana sa madla ay agad na ipinahayag. Mayroong dalawang larawan sa aklat ng tron.ix para sa bawat ehersisyo - ang isa ay nagpapakita ng lohikal na diagram ng koneksyon, ang pangalawa ay nagpapakita ng isang breadboard na may mga butas at lahat ng kinakailangang elemento upang makita mo kung aling mga binti ang natigil kung saan, atbp. Nakaupo sa bahay na may dalang libro, mas madaling tingnan ang pangalawang larawan at ulitin lamang ang pagguhit mula sa aklat sa isang live na breadboard. Sa audience na may malaking dami hindi ginagawa ng isang tao ang trick na ito sa anumang paraan - medyo mahirap gumuhit ng isang malinaw na photorealistic na imahe ng isang breadboard na may lahat ng mga butas at kasama ang lahat ng mga elemento na natigil sa isang bungkos sa board na may isang marker, kaya mas madaling gumuhit ng isang circuit diagram, at ang mga mag-aaral mismo ay nauunawaan kung paano gawin ang pisikal na embodiment nito sa isang breadboard board. Ang unang gawain na may isang simpleng LED at paglaban ay tumagal ng halos 10 minuto. ito ang unang kakilala sa layout ng breadboard (ang diagram ng koneksyon ng mga butas sa loob ng board sa unang gawain, sa pamamagitan ng paraan, ay hindi mabubura mula sa board) at isang pangalawang pulong sa mga pangunahing kaalaman ng electrodynamics pagkatapos ng mahabang panahon. paghihiwalay - halimbawa, ang ilang mga tao ay unang nagpasya na ilagay ang mga binti ng LED nang direkta sa mga butas ng mga strips para sa power supply (at pareho ay plus), ngunit pagkatapos ng ilang mga paglilinaw at paglilinaw, lahat ay nasuri sa paksa, at sa mga sumusunod mga gawain, ang proseso ng pag-convert ng isang lohikal na circuit sa isang pisikal na circuit ay mas masaya.
3. Truth table at OR operator
Tulad ng ipinakita sa nakaraang ehersisyo, bilang mga variable
, na maaaring kumuha ng mga boolean na halaga TRUE / FALSE, maaari tayong kumuha ng ilang mga seksyon ng chain - dahil v iba't ibang kondisyon ang boltahe sa parehong seksyon ay maaaring parehong HIGH (+) at LOW (-) - kaya ang terminong " variable" - ang posibilidad ng pagtatalaga ng halaga.
Bukod dito, kung bubuo tayo ng ilang kumbinasyon ng mga de-koryenteng elemento (tulad ng mga diode, resistensya, atbp.) sa pagitan ng dalawang seksyon ng circuit, ang intermediate na kumbinasyon (o circuit) na ito ay maaaring makaapekto sa kung anong halaga ang kukunin sa pangalawang (output section) ng circuit, depende sa kasalukuyang halaga sa 1m (input) na seksyon ng circuit. Yung. ang intermediate circuit na ito ay mahalagang nagko-convert ng isa o higit pang mga halaga sa mga papasok na chain legs sa isang bagong halaga sa papalabas na chain leg ayon sa isang tiyak na panuntunan. kasi ang mga halaga sa lahat ng mga seksyon (papasok at papalabas) ay maaaring kunin ang halagang TAMA / MALI, ibig sabihin. sila ay boolean mga variable , maaari nating gawing normal ang intermediate converter circuit boolean operator (ibig sabihin, para sa pisikal na pagpapatupad nito).
Sa discrete mathematics, ang anumang operator ay tinutukoy ng talahanayan ng katotohanan nito, na naglilista ng lahat ng posibleng kumbinasyon ng mga halaga ng mga variable na parameter (para sa dalawang input variable: 11, 10, 01, 00) at nagpapahiwatig ng halaga ng resulta ng pagkilos ng operator. para sa bawat isa sa mga kumbinasyon (para sa dalawang mga variable ng input, ito ay magkakaroon ng 4 na mga halaga ng isa at mga zero).
Tulad ng ipinahiwatig sa simula - ipinapalagay na ang madla ay dapat na pamilyar sa hindi bababa sa mga pangunahing konsepto ng discrete mathematics, na kinabibilangan ng mga talahanayan ng katotohanan - ang palagay na ito ay nakumpirma sa madla - hindi kinakailangang ipaliwanag kung para saan ang talahanayan ng katotohanan mahabang panahon - lahat at alam na nila ito.
Bilang unang halimbawa, isaalang-alang ang pisikal na pagpapatupad ng elementarya Boolean operator O. Ang schematic diagram nito ay ganito ang hitsura:
Maaari mong malaman kung ano ang hitsura ng talahanayan ng katotohanan nito sa pamamagitan ng paghahanap ng kahulugan ng operator na ito sa isang aklat-aralin sa discrete mathematics o sa pamamagitan ng pag-assemble ng circuit sa itaas sa isang breadboard - upang magtakda ng mga halaga para sa mga variable ng input-parameter A at B, maaari mong ilagay ang kaukulang mga wire A at B sa mga compartment (+) (TRUE= 1) o (-) (FALSE=0), habang ang resulta ng pagkilos ng operator sa chain section Q ay makikita ng kasalukuyang estado ng pulang LED (on - ibinalik ng operator ang Q=TRUE=1, off - Q=FALSE=0). Siyempre, gagamitin namin ang pangalawang pagpipilian.
Komento: kung bakit ito pisikal na nangyayari sa kasong ito ay medyo simple upang maunawaan - kapag ang anode ng alinman sa mga input diodes ay konektado sa positibo (A=1 o B=1), ang circuit ay nagsasara at isang non-zero na boltahe ay inilapat sa Q point (kung saan nakakonekta din ang LED anode) - isang bumbilya na naiilawan - Q=HIGH=TRUE. Kung wala sa mga anod A at B ang konektado sa positibong (+) (i.e. A=0=FALSE at B=0=FALSE), wala nang kukunin ang boltahe sa circuit. ang lugar na may plus ay ganap na nakahiwalay - kaya ang bumbilya ay hindi masisindi at Q=LOW=FALSE. Ngunit sa palagay ko ay hindi kinakailangang ituon ang pansin dito at sa mga sumusunod na diagram sa mekanismong ito sa panahon ng mga klase sa silid-aralan, dahil. ang utak ng mga mag-aaral sa sandaling ito ay abala sa pagsipsip at pag-asimilasyon ng impormasyon na ang mga Boolean operator na pamilyar sa kanila mula sa discrete mathematics at programming ay maaaring kumilos sa parehong paraan tulad ng mga buhay na bombilya sa circuit na kaka-assemble lang nila mula sa ilang mga wire, i.e. magbigay ng parehong mga talahanayan ng katotohanan. Samakatuwid, mas mahalagang ituon ang pansin nang tumpak sa pagmamasid sa pangunahing posibilidad ng pagkakaroon ng transition point na "physics in the face of electrodynamics" -> "abstraction of discrete mathematics". Ang isang karagdagang paglulubog sa electrodynamics ay maaaring makapinsala sa prosesong ito o, sa huli, ay hindi lamang makikita ayon sa nararapat - isang paliwanag ng mga detalye ng mekanismo ng prosesong ito ay maaaring iwanang sa pansariling gawain, para sa isang hiwalay na aralin mamaya, o tandaan kung sakaling magkaroon ng karagdagang mga tanong mula sa madla (kung biglang may natututo pa rin ng bagong impormasyon nang sapat na mabilis at nais ng karagdagang mga paliwanag).
4. AT operator
Halos walang bago kumpara sa nakaraang ehersisyo - bumuo lamang ng isang operator AT ayon sa scheme.
Komento: Ptungkol sa physics ng proseso - kung isasara natin ang isa sa mga cathodes (A o B) sa minus (-), ang kasalukuyang ay direktang dumadaloy mula sa plus hanggang minus sa pamamagitan ng seksyon ng network sa pamamagitan ng kaukulang diode, at sa seksyon ng network Q ( sa pagsasaayos na ito ay lumalabas na konektado nang kahanay sa diode) pinipilit ang kasalukuyang "hindi sapat" upang sindihan ang bombilya (i.e., itakda ang Q=TRUE). sa parallel na koneksyon mga seksyon ng circuit, ang kasalukuyang ay ipinamamahagi sa kabaligtaran na proporsyon sa halaga ng mga panloob na pagtutol ng mga seksyong ito (halimbawa, kung ikinonekta mo ang isa sa mga diode sa pamamagitan ng isang indibidwal na paglaban, kung gayon ang pokus ay hindi gagana - ang kasalukuyang ay dadaloy sa pamamagitan ng parehong channel).
Komento: sa silid-aralan - kapag nagtatayo ng isang circuit, ito ay kanais-nais na magkasya ito sa kaliwang kalahati ng breadboard, dahil karagdagang gagamitin namin ito para sa composite NAND operator.
Bumabalik sa mga pagkakatulad ng mga interface ng input-output at mga itim na kahon - ang transistor ay isang halimbawa lamang ng naturang kahon, ang aparato na kung saan ay karaniwang hindi alam sa amin. Kung ang lahat ay higit pa o hindi gaanong madaling maunawaan sa mga resistensya o diode, ang kanilang gawain ay maaaring batay, halimbawa, sa pisikal at kemikal na mga katangian kondaktibiti ng mga materyales kung saan sila ginawa, kung gayon ang lohika ng pag-uugali ng transistor ay dapat na malinaw na ipatupad sa pamamagitan ng ilang mas tusong mekanismo at kumbinasyon ng mga materyales. Ngunit upang magamit ito sa loob ng balangkas ng kurso, hindi kinakailangan para sa amin na bungkalin ang aparatong ito sa pangkalahatan (at hindi namin gagawin ito) - sapat na malaman na ang isang plus ay dapat ilapat sa kolektor, isang minus sa emitter, at ang conductivity ay maaaring i-on / off plus o minus sa base.
Komento: Ptungkol sa physics ng proseso - halos kapareho sa isang AT circuit - kung ang base ay nasa minus (A=FALSE), ang transistor ay sarado, ang kasalukuyang ay maaari lamang dumaloy sa Q section na may diode - Q=TRUE. Kung ang base ay konektado sa positibo (A=TRUE), ang kasalukuyang ay nagsisimulang dumaloy sa transistor, ang kapangyarihan nito ay hindi na sapat para sa Q na seksyon na konektado nang magkatulad - nakukuha natin ang Q=FALSE.
Komento: sa madla - pKapag nagtatayo ng NOT circuit, hindi namin i-disassemble ang AND circuit mula sa nakaraang ehersisyo - HINDI kami nagtatayo sa kanang bahagi ng breadboard, dahil sa susunod na ehersisyo, gagawa tayo ng isang tambalang operator ng NAND mula sa kanila.
6. Pagsasama-sama ng mga lohikal na elemento sa isang lohikal na circuit
—
NAND operator bilang AT+HINDI
Ang isang napakasimpleng teknikal at konseptong mahalagang ehersisyo ay ang pagsamahin ang dalawang pahayag sa isang tambalang pahayag sa pamamagitan ng pagpapakain ng output ng isang pahayag sa input ng isa pa. Ipinasok namin ang "A" wire mula sa NOT operator sa butas sa output subnet "Q" ng AND operator (red LED cathode AND) - natanggap ang NAND operator - input parameters - wires "A" at "B" mula sa AT operator, ang resulta ng output ay isang berdeng LED" Q" ng NOT operator. Iniwan namin ang intermediate red LED-indicator mula sa operator ng AND para sa kalinawan - kapag binabago ang mga halaga ng mga parameter ng input A at B, ang pula at berdeng LED ay dapat palaging nasa anti-phase (isa lamang sa kanila ang naiilawan).
(Ang madla ay pinagsama ang OR at HINDI sa NOR, ngunit para sa isang maayos na paglipat sa susunod na ehersisyo sa 4011 module, mas mahusay na gawin ang NAND)
Maaari kang magpahinga dito.
7. Panimula sa Digital Logic Modules
—
4 NAND operator sa loob
modyul 4011
Ang isang bagong mahalagang konseptong elemento ay ang digital logic module (logic gate) gamit ang 4011 gate bilang isang halimbawa, na naglalaman ng 4 NAND digital logical operator sa loob - sa pagkakataong ito ito ay isang itim na kahon sa literal- mula sa lahat ng panig isang hugis-parihaba na cuboid ng itim na kulay (maliban sa pilak na inskripsiyon) na may mga paws na nakadikit palabas, na perpektong nakadikit sa breadboard (kung hindi mo nakalimutan ang tungkol sa nuance sa DIP package) - ang ilan sa mga ito ay isang input interface, ang ilan ay isang output interface.
Malinaw, ang gayong mga lohikal na module ay dapat na lubos na mapadali ang buhay ng circuitry, dahil. itaas ito ng isang antas na mas mataas sa hierarchy ng pagpapasimple ng mga abstraction - upang makita ito, sapat na upang ihambing ang laki ng elemento 4011 (na naglalaman ng 4 na operator ng NAND) at ang pamamaraan ng isang operator ng NAND, na aming binuo sa pamamagitan ng kamay sa itaas. Upang magamit ang isang yari na module ng lohika, sapat na tingnan ang diagram ng eskematiko nito at alamin kung aling mga binti ang may pananagutan para sa kung ano.
Sa kaso ng 4011, upang magamit, halimbawa, ang unang operator ng NAND sa 4 na magagamit, maaari mong ikonekta ang input wires A at B sa mga pin 1 at 2, ayon sa pagkakabanggit, at ang output wire Q sa pin 3 (well , ilapat ang power - minus (-) sa pin 7, plus (+) sa leg 14) - ang talahanayan ng katotohanan para sa Q ay magpapakita ng epekto ng operator ng NAND nang eksakto tulad ng sa nakaraang halimbawa.
(sa dulo ng video, isang maliit na blot - ang huling linya ay dapat na nakasulat na "0, 0, 1" sa halip na "1, 1, 1")
Malinaw na ang mga naturang lohikal na elemento ay nilikha malaking bilang ng para sa lahat ng okasyon (mula sa mga pangunahing lohikal na operator hanggang sa mga pulse generator tulad ng 555 o isang 7-segment na display driver 4511) - tulad ng sa kaso ng 4011, upang magamit ang mga ito, hindi partikular na mahalagang malaman kung paano nakaayos ang mga ito sa loob - lamang tingnan ang dokumentasyon tungkol sa kung ano at sa ilalim ng anong mga pangyayari ang maaaring ihain at kung ano ang aalisin sa kanyang mga paa. Sa pangkalahatan, halos kumpletong pagkakatulad sa mga aklatan ng mga yari na function o bagay sa mundo ng programming.
(Kung hindi mo i-disassemble ang NAND mula sa AND + NOT exercise at magkasya ang NAND mula sa 4011 sa tabi nito, maaari mong tiyakin na ang mga bombilya ng parehong NAND "in na may parehong mga halaga ng input ay dapat magbigay ng parehokatapusan ng linggomga halaga, i.e. scheme binuo sa pamamagitan ng kamay ng mga resistors, diodes at transistors, ay nagbibigay ng parehong resulta bilang ang circuit stitched sa loob ng itim na module 4011).
8. Timer na may dalawang elemento ng NAND at isang kapasitor
At muli mahalaga bagong elemento- panaka-nakang signal generator - timer (Orasan). Hanggang sa puntong ito, ang lahat ng mga pinagsama-samang lohikal na circuit ay static - kapag ang mga kinakailangang signal ay inilapat sa input subnets (A at B), ang kanilang halaga ay natatanging na-convert sa pamamagitan ng isang sunud-sunod na kadena ng mga lohikal na operator sa halaga ng output signal Q, na, nang walang manu-manong pagbabago ng mga halaga ng mga signal ng input (A at B) ( halimbawa, manu-manong pag-poking ng wire mula plus hanggang minus) ay hindi magbabago sa anumang paraan. Ang elementong "timer" (o "orasan" - sa tron.ix ito ay tinatawag na Orasan, habang mayroon ding isang karagdagang espesyal na elemento ng Timer) ay nagdaragdag ng dynamics sa prosesong ito - ang halaga ng output signal ng timer ay nakapag-iisa na nagbabago mula sa HIGH ( TRUE) hanggang LOW (FALSE) at pabalik na may isang tiyak na dalas, at sa parehong oras, ang isang tao ay hindi nakikilahok sa prosesong ito sa anumang paraan (hindi na kailangang sundutin ang wire mula plus hanggang minus gamit ang iyong mga kamay).
Kasabay ng mga trigger (flip-flops - mga elemento na maaaring "matandaan" ang kanilang halaga), sa hinaharap ay magbibigay-daan ito sa pagbuo ng finite automata na sunud-sunod na paglipat mula sa isang estado patungo sa isa pa para sa bawat "cycle" ng timer.
Ang pagkakasunud-sunod ng mga halaga ng output HIGH / LOW sa bawat sandali ng oras ay ipinapakita bilang isang putol na linya sa isang espesyal na graph - sa hinaharap, ang mga naturang graph ay magiging mas pamilyar sa mga sumusunod na lab kapag ginagaya ang pag-uugali ng may hangganan na automata.
Ang timer ay maaaring tipunin mula sa 2 elemento ng NAND (kinuha mula sa logic element 4011) at capacitor C1 (bagong elemento sa diagram - tingnan ang tala sa ibaba). Ang kapasitor ay may dalawang binti - ang isa ay mas mahaba (conditional plus), ang pangalawa ay mas maikli (conditional minus), ngunit tila kung aling bahagi ang idikit ang kapasitor sa hindi bababa sa circuit na ito ay hindi gumaganap ng isang espesyal na papel, dahil. ang kanilang polarity ay nagbabago pa rin sa proseso ng oscillation (iyan ang buong punto).
Komento: ayon sa pisika ng proseso - isang bagong elemento ng kuryente ng circuit, kung wala ang timer ay hindi maaaring gumana - isang kapasitor - ito ay nakaayos nang simple sa loob - dalawang plate na nakahiwalay sa bawat isa - kung ang isang singil (+) ay naipon sa isa sa mga ito, at isang minus (-) ang natitira sa pangalawa (i.e. ang capacitor will sinisingil) at pagkatapos ay ikonekta ang mga binti sa iba't ibang lugar circuit, ang isang kasalukuyang ay dadaloy sa circuit mula plus hanggang minus hanggang sa ang mga singil ay equalize (capacitor pinalabas). Pagkatapos ng pag-discharge, ang kapasitor ay maaaring singilin muli sa pamamagitan ng paglalagay ng plus sa isang plato at isang minus sa isa pa. Sa pamamaraang ito, sa tulong ng dalawang elemento ng NAND, ang isang proseso ay inayos kung saan ang kapasitor ay patuloy na sisingilin, pagkatapos ay ilalabas sa isang tiyak na dalas at sa gayon ay makabuo ng isang pana-panahong pulso. Kapag ang kalahati ng capacitor C1, na konektado sa circuit sa output 3 ng 1st NAND element sa pamamagitan ng resistance R1, ay sinisingil ng positive (+), ang inputs 1 at 2 ng 1st NAND element ay TRUE (+) at TRUE ( +), na sa output 3 ay nagbibigay ng halagang FALSE (-) (tingnan ang talahanayan ng katotohanan ng NAND) at sa gayon ang kapasitor ay may kakayahang discharge ang plus nito (+) sa negatibong seksyong ito ng circuit sa pamamagitan ng resistance R1. Matapos ang positibong (+) singil ng kapasitor ay ganap na binabaan, ang mga. nagiging minus (-), ang mga input 1 at 2 ng 1st NAND element ay lohikal na tumatanggap ng mga halagang FALSE (-) at FALSE (-), na naaayon ay nagbabago sa halaga ng output 3 sa TRUE (+) - bilang isang resulta, nakuha namin na ang kasalukuyang ay dumadaloy na sa tapat ng direksyon pabalik sa kapasitor hanggang dito muling magkarga bumalik sa plus (+) - i.e. makarating tayo sa orihinal na estado. At kaya sa isang bilog - ang dalas ng proseso ay depende sa kapasidad ng kapasitor (ito ang pisikal na katangian nito) at ang puwersa ng paglaban R1 (F=1/R1*C1). Maaari mong, bilang karagdagang eksperimento, palitan ang R1 ng resistensya na may ibang halaga at tiyaking nagbabago ang dalas ng pagkislap ng bumbilya.
Komento: para makabuo ng panaka-nakang signal sa mga circuit, maaari kang gumamit ng espesyal na logic module 555, ngunit ang mga eksperimento dito ay hindi kasama sa lab.
9. Output device
—
pitong-segment na LED display
Bilang isang nakakarelaks na ehersisyo sa dulo - kakilala sa unang "tao" na output device - isang pitong-segment na diode display. Sa katunayan, ang parehong LED na mga bombilya, ngunit sa pamamagitan ng pagbibigay ng kasalukuyang sa nais na mga segment ng screen, maaari mong "iguhit" dito ang lahat ng mga numero mula 0 hanggang 9 at ilang mga titik.
Walang espesyal na pag-usapan ang tungkol sa device - para sa isang pangkalahatang-anode display, kailangan mong mag-aplay ng plus sa binti (anode) na karaniwan sa lahat ng mga segment, at minus sa mga binti ng nais na mga segment; para sa isang pangkalahatang display ng cathode - sa kabaligtaran, sa binti (cathode) karaniwan para sa lahat ng mga segment, minus, at sa mga binti ng nais na mga segment - plus.
Ngunit sa palagay ko ang pangunahing epekto ay ginawa ng mismong katotohanan na ang pagpapakita sa unang pagkakataon ay nagpapakita ng isang paraan upang maihatid panloob na estado ng assembled scheme sa isang tao sa anyo na pamilyar sa kanya (sa nababasa na mga numero at titik), i.e. sa huli ay nagtatakda ng layunin kung saan ang alinman assembled circuit- gumawa ng isang bagay gamit ang output device (isang itim na kahon na walang output device ay isang "bagay sa sarili", kung saan hindi malinaw kung ano ang paggamit at kung bakit ito kinakailangan).
Talagang nagustuhan ng lahat ang pitong-segment na pagpapakita ng diode na may karaniwang anode. Kahit na sa halip na maghiwa-hiwalay pagkatapos ng mahabang aralin, isang kusang desisyon ang ginawa upang mabuo ang pangalan ng pangkat na "10-PM" mula sa kanila (Applied Mathematics 2010 admission - ang titik "M" ay ginawa sa anyo ng numerong "3 " lumingon sa gilid nito) at kunan ito sa Larawan.
10. Tandaan- bumaba ang trigger
Ang huling mahalagang konseptong elemento ay hindi kasama sa listahan ng mga pagsasanay - ito ay isang trigger (flip-flop) - isang elemento ng circuit na maaaring matandaan ang huling halaga na itinakda dito. Kung wala ang elementong ito, imposibleng bumuo ng may hangganang automata (sa partikular, mga processor). Ito ay orihinal na binalak na isama ang isang panimula sa konsepto ng isang trigger gamit ang halimbawa ng isang RS flip-flop (dahil ito ay medyo simpleng circuit), ngunit sa kurso ng aralin ay naging malinaw na ang dami ng bagong impormasyon na napagtanto sa isang pagkakataon ay umabot na sa limitasyon ng pagkatunaw. Samakatuwid, ang kakilala sa mga nag-trigger (isang simpleng RS flip-flop at isang mas mahalagang D-trigger) ay inilipat kaagad sa sumusunod na gawain sa laboratoryo bago gamitin ang mga ito, kung kailan namin partikular na isasaalang-alang ang finite automata.
Konklusyon
Ang aking mga impresyon sa gawaing laboratoryo bilang nagtapos sa Applied Mathematics at Java programmer. Ang pinakamahalagang resulta ay ang gawaing laboratoryo na ito ay nagpakita ng pagkakaroon ng isang superstructure ng mga pundasyon ng discrete mathematics (Boolean algebra) sa electrodynamics ng paaralan (na kung saan ako ay personal na natitira maliban sa hindi malinaw na mga alaala ng batas ng Ohm) - ang pagsasakatuparan ng katotohanang ito ay nagbubukas ang paraan sa pag-unawa sa mga prinsipyo ng pagbuo ng mas kumplikadong mga elektronikong sistema, na batay sa parehong maingat.
Mula sa praktikal na pananaw, ang paglalaro ng mga bombilya sa mga breadboard ay naging napakahalaga para sa visual accelerated assimilation ng bagong impormasyon, ngunit ako mismo ay hindi nagsasagawa ng pagpapatupad ng ilang medyo kumplikadong mga proyekto, na mayroon lamang mga breadboard at nakakalat ng iba't ibang mga gate ng lohika - pagkatapos ng lahat ng pagtaas ng pagiging kumplikado ng circuit, ang proseso ng pagkonekta ng mga kable sa circuit ay nagiging medyo nakakapagod at nakakaubos ng oras, habang ang pagiging kumplikado (at samakatuwid ang halaga ng proyekto) ng pinagsama-samang sistema ay magiging pisikal na limitado. - ang lugar ng breadboard ay maaaring tumaas, ngunit kung paano gawin ang "code refactoring" o maghanap para sa Mayroon akong maliit na ideya ng mga error kapag ang isang libong mga wire ay lumabas sa isang bunton (bagaman, sa paghusga sa impormasyon sa Internet, may isang taong namamahala upang i-mount ang buong mga processor sa kanila, kaya hindi ko sasabihin ito ayon sa kategorya) - habang ang isyu ng paglikha ng dokumentasyon ng disenyo at pag-convert ng isang prototype na binuo sa paraang ito sa format ng dokumento na maaaring magamit para sa produksyon ng serye, ay hindi isinasaalang-alang sa lahat. Ang isang ganap na naiibang bagay ay ang FPGA chips (FPGA) na may programmable digital logic (nakabatay sila sa lahat ng parehong pangunahing elemento na isinasaalang-alang sa kasalukuyang lab, ngunit ang proseso ng pagmamanipula sa mga ito ay nakaayos sa isang mas qualitatively. mataas na lebel) - ang kakilala sa kanila ay agad na nagpapalawak ng mga hangganan para sa pantasya sa pagpili ng mga layunin ng posibleng mga proyekto sa pamamagitan ng mga order ng magnitude - ang unang kakilala sa kanila ay binalak para sa susunod na gawain sa laboratoryo.
Kung sa unang bahagi ng artikulo ang diin ay sa isang pangkalahatang-ideya ng mga breadboard at isang paglalarawan ng kanilang disenyo, ngayon ay isasaalang-alang namin ang ilang mga kapaki-pakinabang na subtleties at nuances na kailangan mong malaman kapag nagtatrabaho sa naturang mga breadboard.
Kung ang mga tagubilin sa walang solder na breadboard ay nagsasabi na ang diameter ng wire na ipinasok sa mga contact ay 0.4 - 0.7 mm, kung gayon hindi mo dapat subukang ipasok ang mga lead ng mga bahagi na mas makapal kaysa sa tinukoy na halaga. Ito ay luluwag at isusuot ang mga contact. Kung kinakailangan na gumamit ng mga naturang bahagi, mas mahusay na maghinang ng mga wire ng tinukoy na diameter sa makapal na mga lead, o balutin lamang ang mga ito. Naturally, ang wire ay dapat na walang pagkakabukod.
Ang mga solderless breadboard ay ibinebenta sa dalawang configuration: may mga wire - mga jumper at wala ang mga ito. Sa unang pagpipilian, ang board ay lumalabas na medyo mas mahal, ngunit hindi mahalaga kung nagawa mong bumili ng isang board nang hiwalay - maaari mong palaging iakma ang isang bagay.
Ang mga patch wire, siyempre, ay ibinebenta nang hiwalay, ngunit kung walang pagnanais o pagkakataon na bilhin ang mga ito, kung gayon ang KSVV 4 * 0.4 wire na ginamit para sa pag-install ay medyo angkop.
Ang nasabing wire ay naglalaman ng 4 na insulated core na may diameter na 0.4 mm lamang. Ang pagkakabukod mula sa kawad ay madaling tinanggal gamit ang mga pamutol sa gilid o isang kutsilyo, at ang mga core mismo ay walang barnis na patong.
Kung kinakailangan na mag-layout ng isang kumplikadong aparato, mas mahusay na tipunin ang mga hiwalay na bahagi na nakumpleto na gumagana sa magkahiwalay na mga breadboard. malalaking sukat, pagkatapos ay tipunin ang buong istraktura mula sa nakuha na mga node.
Minsan nangyayari na ang isang aparato ay hindi pa natipon, ngunit sa ilang kadahilanan ay kinakailangan na agad na mag-ipon ng isa pa, ganap na bago. At dito na magsisimula! Kinakailangang i-disassemble ang naka-assemble, hindi pa na-debug na circuit, na maaaring kailangang tipunin muli. Ngunit ang tanging hindi maaaring palitan na mapagkukunan ay ang oras na nawala sa mga walang kabuluhang pagtitipon na ito - ang disassembly. Samakatuwid, mas mahusay na huwag magtipid, ngunit bumili ng ilang mga breadboard, mas mabilis ang mga bagay.
Hindi natin dapat kalimutan na ang mga breadboard ay idinisenyo para sa mababang kasalukuyang kagamitan, - at. Samakatuwid, sa anumang kaso ay hindi katanggap-tanggap na mag-aplay ng boltahe ng mains na 220 V sa kanila. Ito ay maaaring humantong sa sobrang pag-init ng mga contact at pagkasira ng pagkakabukod, at kung ano ang mangyayari pagkatapos nito ay malamang na alam ng lahat.
Ngunit kahit na sa mga transistors at microcircuits, maaaring mangyari ang isang maikling circuit, na magdudulot ng sobrang pag-init ng mga elementong ito, na hahantong sa pag-init ng mga contact at pagtunaw ng plastic base ng board. Samakatuwid, kapag una mong i-on ang circuit, ipinapayong sukatin ang kasalukuyang natupok, o hindi bababa sa suriin ang temperatura ng lahat ng mga elemento gamit ang iyong daliri.
Pangkalahatang tuntunin, hindi lamang para sa mga breadboard. Una, i-install ang mga bahagi na hindi apektado ng static na kuryente: , at .
Sa breadboard, bilang karagdagan sa mga detalye, naka-install din ang mga wire sa pagkonekta. Ang pagkonekta ng mga wire ay pinakamahusay na naka-install gamit ang mga sipit o maliit na pliers. Gamit ang parehong mga tool, isagawa ang pagtatanggal-tanggal ng mga wire.
Tulad ng sa lahat ng naturang kaso, suriin ang board para sa tamang pag-install, para sa kakulangan ng mga short circuit o hindi mga contact. Huwag mag-iwan ng hindi ginagamit na mga microcircuit pin na "nakabitin sa hangin", ngunit kumonekta sa alinman sa isang karaniwang wire o sa power bus. Ang mga libreng input ay hahantong sa paglitaw ng mga naturang elemento sa mga output, simpleng interference, na magpapalaganap sa buong circuit at ang pagsasaayos nito ay magiging mas problemado.
Marahil, dapat ding tandaan dito na ang mga breadboard ay may malaking kapasidad sa pag-mount dahil sa mahabang pagkonekta ng mga wire, pati na rin ang maraming mga contact. Samakatuwid, ang masyadong mataas na dalas ng mga circuit sa naturang mga board ay gagana nang hindi maganda, o marahil ay hindi lahat.
Upang maiwasan ang impluwensya ng mahabang konduktor, ito ay kanais-nais na paliitin ang power supply leads ng microcircuits na may ceramic capacitors ng maliit na kapasidad, tulad ng ginagawa sa mga naka-print na circuit board.
Sinusuri ang tamang pag-install, maaari mong gamitin ang "oak" na TTL microcircuits, na halos hindi sensitibo sa static. Maaari mong, siyempre, gawin nang wala ang mga ito, ngunit ito ay hindi masyadong maginhawa upang ilagay ang multimeter probes sa mga butas sa board, ito ay mas maginhawa upang hawakan ang mga binti ng microcircuits. Matapos makumpleto ang tseke at alisin ang mga kamalian, ang "pagsasanay" na mga microcircuit ay dapat mapalitan ng mga tunay.
Kapag gumagamit ng CMOS microcircuits para sa proteksyon laban sa static, ang paggamit ng antistatic grounding wrist strap ay lubos na kanais-nais. Kung hindi magagamit ang mga ito, maaaring irekomenda ang paggamit ng wire na washcloth para sa paghuhugas ng mga kawali. Ang gayong washcloth ay may hugis ng isang singsing kung saan maaari mong idikit ang iyong kamay. Gamit ang isang flexible wire sa pamamagitan ng isang risistor na may resistensya na hindi hihigit sa 1 MΩ, kumonekta sa lupa.
Pagkatapos suriin ang circuit, maaari mong ipasok ang nabanggit na CMOS chips sa board. Kapag nagse-set up ng circuit, nagpapalit ng mga bahagi, o gumagawa ng mga pagbabago, mas mainam na huwag tanggalin ang proteksiyon na antistatic wrist strap.
Alam ng lahat ng tao sa mundo, bata at matanda, na bago ka lumikha ng isang bagay, kailangan mo munang lumikha ng isang modelo ng "isang bagay" na ito, maging isang modelo ng isang gusali, isang stadium, o kahit isang maliit na palikuran sa kanayunan. Sa electrical engineering, ito ay tinatawag na prototype. Ang prototype ay isang gumaganang modelo ng isang device. Samakatuwid, ang mga nakaranas ng mga inhinyero ng electronics, bago mag-assemble ng isang aparato ayon sa isang pamamaraan sa Internet, na inilatag ng isang tao at hindi maintindihan kung bakit, ay dapat tiyakin na ang pamamaraan na ito ay talagang gumagana. Samakatuwid, ang circuit ay dapat na mabilis na tipunin at tiyakin na ito ay gumagana, iyon ay, upang mag-ipon layout. Well, para ma-assemble ito, kailangan lang natin bread board.
Noong nakaraan, noong wala ka pa sa mga plano, ang aming mga lolo, at marahil mga lola, hindi mo alam :-), ginamit makapal na karton. Ito ang pinakamabilis at murang paraan mga pagsusuri ng schema. Ang mga butas ay pinutol sa karton para sa mga konklusyon ng mga radioelement at, sa kabilang banda, sila ay konektado sa tulong ng mga wire at iba pang mga elemento, kung hindi sila magkasya sa harap na bahagi. Ito ay mukhang ganito:
Ang A ay ang front side, ang B ay ang reverse side.
Magiging maayos ang lahat, ngunit kailangan mong maghinang ng mga konklusyon, siguraduhing walang magsasara kahit saan, at habang "ini-sculpting" mo ang circuit na ito, maaari ka ring hindi sinasadyang malito :-). Oo, hindi rin maganda.
Natagpuan ko pa rin ang mga oras na ito sa radio club. Noon kami mismo ang gumawa ng mga breadboard. Kumuha sila ng matalim na pamutol at pinutol ang mga parisukat sa isang foil textolite. Pagkatapos ay natatakpan sila ng panghinang.
Kung kinakailangan upang ikonekta ang mga track sa isang lugar, gumawa lamang kami ng mga jumper sa pagitan ng mga parisukat na may isang patak ng panghinang. Ito ay naging magandang kalidad at maganda. Kung masyadong tamad na maghinang ng mga elemento ng radyo sa isang karaniwang wired na board na may mga track, hinayaan lang nila ito at ginamit ang device.
"Sniffed" pa rin ng mga tagagawa ang negosyong ito, o, tulad ng sinasabi nila sa ekonomiya, ang demand ay lumilikha ng supply. Ang mga handa na mock-up na scarf ay nagsimulang lumitaw sa isang panig at kahit na may dalawang panig para sa anumang laki at lasa.
Siyanga pala, makikita agad sila kay Ali kabuuan .
Ang mga butas ay napaka-maginhawang tumugma sa laki ng mga pin ng microcircuits, pati na rin ang iba pang mga elemento ng radyo. Samakatuwid, ito ay napaka-maginhawa upang mag-ipon at subukan ang isang elektronikong aparato sa naturang mga breadboard. At oo, ang mga ito ay mura.
likurang bahagi ang mga naturang prototyping board na mayroon nang mga yari na device ay magiging ganito ang hitsura:
Ano ang mga disadvantage ng mga breadboard na ito? Gayunpaman, mas mahusay na gamitin ang mga ito nang isang beses, dahil sa paulit-ulit na paggamit, ang mga patch ay maaaring lumipad mula sa kanila, na hahantong sa hindi pagiging angkop nito.
Ang pag-unlad ay lumalakad nang may kumpiyansa na hakbang sa ating mundo, at ngayon ay lumitaw ang merkado walang panghinang na mga breadboard.
Ang mga ito ay nagkakahalaga ng kaunti kaysa sa mga simpleng disposable breadboard, ngunit sa totoo lang, sulit ito.
Ang mga ito ay napaka-maginhawa sa mga tuntunin ng pag-install ng mga bahagi, pati na rin ang kanilang koneksyon sa bawat isa. Ang mga wire na hindi hihigit sa 0.7 mm at hindi bababa sa 0.4 mm ang lapad ay maaaring ipasok sa naturang mga breadboard. Upang malaman kung aling mga butas at track ang tumutunog sa kanilang mga sarili, sinusuri namin ang buong bagay na ito. Upang magdisenyo ng malalaking circuit (bigla kang bubuo ng isang uri ng hadron collider control unit), maaari mong idagdag ang parehong mga breadboard nang pabalik-balik. Para dito mayroong mga espesyal na tainga. Isang galaw, at ang breadboard ay magiging medyo mas malaki.
Buweno, anong breadboard ang maaaring walang pagkonekta ng mga wire? Mga wire sa pagkonekta, o mga jumper ( mula sa Ingles- jump), ay kinakailangan upang ikonekta ang mga bahagi ng radyo sa mismong breadboard.
Maya-maya, binili ko ang mga jumper na ito mula sa Aliexpress. Ang mga ito ay mas maginhawa kaysa sa wire:
.JPG)
Ang lahat ay simple dito, kinukuha namin ang jumper at ipinasok ito sa isang bahagyang paggalaw ng kamay
Buuin natin ang pinakasimpleng circuit para sa pag-on ng LED sa pamamagitan ng isang button sa isang breadboard
Ito ang magiging hitsura niya
Itakda ang power supply sa 5 volts at pindutin ang button. Ang LED ay nag-iilaw ng maliwanag na berde. Kaya't ang pamamaraan ay magagawa, at maaari naming gamitin ito sa aming paghuhusga.
Kinukuha ng mga solderless breadboard ang mundo. Ang anumang pamamaraan sa mga ito ay maaaring tipunin at i-disassemble sa loob ng ilang minuto. Pagkatapos i-assemble at subukan ang circuit sa isang breadboard, maaari mong ligtas na magpatuloy upang tipunin ito sa dalisay nitong anyo. Sa tingin ko, ang bawat self-respecting electronics engineer ay dapat magkaroon ng ganoong breadboard. Ngunit tandaan, mas mahusay na huwag suriin ang mga circuit na may malaking kasalukuyang sa circuit, dahil ang mga contact ng mga breadboard ay maaaring masunog lamang - batas ng Joule-Lenz. Good luck sa pagbuo at disenyo ng mga elektronikong aparato!
Ang isang breadboard na may nababaluktot na mga jumper at kahit isang handa na 5 Volt power supply ay maaaring mabili kaagad bilang isang kit sa Aliexpress. pumili sa iyong panlasa at kulay!
Kung ayaw mo, kung gayon ang pinakamadaling paraan ay ang bumili ng isang beses na breadboard at mag-assemble ng tapos na device dito:
Breadboard (breadboard (wiring) solderless board) ay isa sa mga pangunahing tool para sa parehong mga taong alam ang mga pangunahing kaalaman ng circuitry, at para sa mga propesyonal.
Sa artikulong ito, makikilala mo kung saan at kung paano gamitin ang breadboard at kung ano ang mga ito. Kapag nasaklaw mo na ang mga pangunahing kaalaman, magagawa mong i-assemble ang iyong circuit gamit ang isang walang solder na breadboard.
Noong unang bahagi ng 1960s, mukhang ganito ang microchip prototyping:
Ang mga metal rack ay na-install sa platform, kung saan ang mga konduktor ay nasugatan. Ang proseso ng prototyping ay medyo mahaba at kumplikado. Ngunit ang sangkatauhan ay hindi tumitigil at isang mas eleganteng diskarte ang naimbento: Mga walang ingat na circuit board - mga breadboard!
Kung alam mo na ang tinapay ay isinalin bilang tinapay, at ang tabla ay isang tabla, kung gayon ang isa sa mga asosasyon na maaaring lumitaw kapag binanggit ang salitang breadboard ay kahoy na kinatatayuan, kung saan pinutol ang tinapay (tulad ng nasa figure sa ibaba). Talaga, hindi ka malayo sa katotohanan.
Kaya saan nagmula ang pangalang ito - breadboard? Ilang taon na ang nakalilipas, nang ang mga elektronikong sangkap ay malaki at clunky, maraming "do-it-yourselfers" ang nagtayo ng mga circuit sa kanilang "mga garahe" gamit ang mga slicer ng tinapay (isang halimbawa ay ipinapakita sa figure sa ibaba).
Unti-unti, naging mas maliit ang mga elektronikong bahagi at naging bawasan nito ang prototyping sa paggamit ng higit pa o mas kaunting mga karaniwang conductor, konektor at microcircuits. Medyo nagbago ang diskarte, ngunit lumipat ang pangalan.
Breadboard ay isang solderless circuit board. Ito ay isang mahusay na platform para sa prototyping o pansamantalang mga kable nang hindi nangangailangan ng isang panghinang na bakal at lahat ng abala at oras ng desoldering.
Ang prototyping ay ang proseso ng pagbuo at pagsubok ng isang modelo ng iyong device sa hinaharap. Kung hindi mo alam kung paano kikilos ang iyong device sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, mas mabuting gumawa muna ng prototype at subukan ang pagganap nito.
Ang mga solderless circuit board ay ginagamit upang lumikha ng mga simpleng electrical circuit, gayundin para sa mga kumplikadong prototype.
Ang isa pang lugar ng aplikasyon para sa mga breadbords ay upang subukan ang mga bagong bahagi at bahagi - halimbawa, microcircuits (ICs).
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang wiring diagram na iyong nilikha ay maaaring magbago at ito ang pangunahing bentahe ng paggamit ng mga solderless circuit board. Halimbawa, sa anumang oras maaari kang magsama ng karagdagang LED sa circuit na tutugon sa ilang mga kundisyon sa iyong circuit. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng isang halimbawa ng isang wiring diagram para sa pagsubok sa operability ng Atmega chip, na ginagamit sa Arduino Uno boards.
Ang pinakamahusay na paraan upang ipaliwanag nang eksakto kung paano gumagana ang isang breadboard ay upang malaman kung ano ang hitsura ng loob ng board. Isaalang-alang ang halimbawa ng isang miniature board.
Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng isang breadboard na ang base ay tinanggal sa ibaba. Tulad ng nakikita mo, ang board ay may mga hilera ng mga metal plate.
Ang bawat metal plate ay may hitsura na ipinapakita sa figure sa ibaba. Iyon ay, ito ay hindi lamang isang plato, ngunit isang plato na may mga clip na nakatago sa plastic na bahagi ng circuit board. Nasa mga clip na ito na ikinonekta mo ang iyong mga wire.
Iyon ay, sa sandaling ikonekta mo ang isang konduktor sa isa sa mga butas sa isang hiwalay na hilera, ang contact na ito ay sabay na ikokonekta sa iba pang mga contact sa isang hiwalay na hilera.
Pakitandaan na mayroong limang clip sa isang riles. Ito ang karaniwang tinatanggap na pamantayan. Karamihan sa mga solderless circuit board ay ipinatupad sa ganitong paraan. Iyon ay, maaari mong ikonekta ang hanggang sa limang mga bahagi, kasama, sa isang hiwalay na rail sa breadboard "e, at sila ay magkakaugnay. Ngunit mayroong sampung butas sa isang hilera sa board!? Bakit tayo limitado sa limang mga contact? Marahil ay napansin mo na sa gitnang circuit board ay may hiwalay na riles na walang mga pin? Ang riles na ito ay naghihiwalay sa mga plato sa isa't isa. Bakit ito ginagawa, tatalakayin natin sa ibang pagkakataon. Ngayon mahalagang tandaan na ang mga riles ay nakahiwalay sa bawat isa. iba pa at kami ay limitado sa limang konektadong contact, hindi sampu.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng LED na naka-mount sa isang solderless circuit board. Tandaan na ang dalawang binti ng LED ay naka-mount sa insulated parallel rails. Bilang resulta, hindi magkakaroon ng pagsasara ng contact.
Tingnan natin ngayon ang malaking breadboard. Sa naturang mga board, bilang isang panuntunan, dalawang patayong nakaayos na mga riles ang ibinigay. Ang tinatawag na riles ng pagkain.
Ang mga riles na ito ay katulad sa disenyo sa mga pahalang na riles, ngunit konektado sa bawat isa sa buong haba. Kapag bumubuo ng isang proyekto, madalas kang nangangailangan ng kapangyarihan para sa maraming bahagi. Ang mga riles na ito ang ginagamit para sa kapangyarihan. Kadalasan ang mga ito ay minarkahan ng "+" at "-" at dalawa iba't ibang Kulay- pula at asul. Bilang isang patakaran, ang mga riles ay magkakaugnay upang makakuha ng parehong kapangyarihan sa magkabilang panig ng breadboard (tingnan ang figure sa ibaba). Sa pamamagitan ng paraan, hindi na kailangang ikonekta ang plus nang eksakto sa riles na may simbolo na "+", ito ay isang pahiwatig lamang na makakatulong sa iyo na buuin ang iyong proyekto.
Ang contactless center rail ay insulates ang dalawang gilid ng solderless circuit board. Bilang karagdagan sa pagkakabukod, ang riles na ito ay gumaganap ng pangalawang mahalagang function. Karamihan sa mga integrated circuit (IC) ay ginawa sa karaniwang sukat. Upang makakuha sila ng isang minimum na espasyo sa circuit board, isang espesyal na form factor na tinatawag na Dual in-line Package, o DIP para sa maikling salita, ay ginagamit.
Para sa DIP microcircuits, ang mga contact ay matatagpuan sa dalawang gilid at perpektong umupo sa dalawang riles sa gitna ng breadboard "a. Sa kasong ito na ang contact isolation ay isang mahusay na opsyon na nagbibigay-daan sa iyo upang i-wire ang bawat microcircuit contact sa isang hiwalay na riles na may limang contact.
Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng pag-install ng dalawang DIP chips. Sa itaas - LM358, sa ibaba - ATMega328 microcontroller, na ginagamit sa maraming Arduino boards.
Maaaring napansin mo na ang mga circuit board na walang solder ay may mga numero at titik sa tabi ng mga hilera (horizontal rails) at mga column (vertical rails). Ang mga pagtatalagang ito ay para sa kaginhawahan lamang. Ang mga prototype ng iyong mga device ay napakabilis na tinutubuan ng mga karagdagang bahagi, at ang isang pagkakamali sa koneksyon ay humahantong sa kawalan ng kakayahang magamit ng electrical circuit o maging sa pagkabigo ng mga indibidwal na bahagi. Mas madaling ikonekta ang contact sa riles, na minarkahan ng isang numero at isang titik, kaysa bilangin ang mga contact "sa pamamagitan ng mata".
Bilang karagdagan, maraming mga tagubilin din ang naglilista ng mga numero ng tren, na ginagawang mas madali ang pag-assemble ng iyong circuit. Ngunit huwag kalimutan na kahit na gamitin mo ang mga tagubilin, ang mga numero ng pin sa breadboard ay hindi kailangang tumugma!
Ang ilang mga circuit board ay ginawa sa isang hiwalay na stand, kung saan naka-install ang mga espesyal na tuning pegs. Ang mga peg na ito ay ginagamit upang ikonekta ang isang pinagmumulan ng kuryente sa iyong breadboard. Ang higit pang mga detalye sa mga breadboard na ito ay tinatalakay sa ibaba.
Kapag nagdidisenyo ka ng isang de-koryenteng circuit, hindi mo kailangang limitahan ang iyong sarili sa isang breadboard. Maraming mga circuit board ang may mga espesyal na slot at tab sa mga gilid. Gamit ang mga slot na ito, maaari kang magkonekta ng maraming breadboard at mabuo ang kailangan mo. lugar ng pagtatrabaho. Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng apat na mini breadboard na magkakaugnay.
Ang ilang walang solderless mounting boards ay may self-adhesive backing sa likod. Isang napaka-kapaki-pakinabang na feature kung gusto mong ligtas na i-mount ang iyong breadboard sa ibabaw.
Sa ilang malalaking breadboard, ang mga patayong riles na tumatanggap ng kapangyarihan ay binubuo ng dalawang bahagi na nakahiwalay sa isa't isa. Ito ay napaka-maginhawa kung ang iyong proyekto ay nangangailangan ng dalawa iba't ibang mga mapagkukunan power supply: halimbawa, 3.3 V at 5 V. Ngunit ang isa ay dapat maging lubhang maingat bago gamitin ang breadboard "at ikonekta ang isang power source at suriin ang boltahe sa dalawang dulo ng vertical rail na may multimeter.
Maaari kang magbigay ng pagkain sa breadboard sa iba't ibang paraan.
Kung nagtatrabaho ka sa isang Arduino, maaari mong ikonekta ang 5V (3.3V) at Gnd pin sa dalawang magkaibang breadboard rails. Ipinapakita ng figure sa ibaba ang koneksyon ng Arduino Gnd pin sa mini breadboard rail.
Bilang isang patakaran, ang Arduino ay pinapagana mula sa USB port sa computer o mula sa isang panlabas na pinagmumulan ng kuryente, na maaari naming ilipat sa breadboard rail.
Nabanggit na sa itaas na sa ilang mga circuit board ay naka-install ang mga peg upang kumonekta sa isang panlabas na pinagmumulan ng kuryente.
Upang makapagsimula, kailangan mong ikonekta ang mga peg sa mga riles sa breadboard gamit ang mga konduktor. Ang mga peg ay hindi nakakonekta sa anumang riles, na nagbibigay sa iyo ng puwang upang maniobra kung saang riles magsusuplay ng kuryente at lupa.
Upang ikonekta ang wire sa plug, tanggalin ang takip ng plastik at ilagay ang dulo ng wire sa butas (tingnan ang larawan sa ibaba). Pagkatapos nito, i-tornilyo muli ang takip.
Bilang isang patakaran, kakailanganin mo ng dalawang peg: para sa kapangyarihan at para sa lupa. Maaaring gamitin ang ikatlong singsing kung kailangan mo. alternatibong mapagkukunan nutrisyon.
Ang mga peg ay konektado sa mga riles, ngunit hindi ito ang katapusan. Ngayon ay kailangan mong ikonekta ang isang panlabas na power supply. Mayroong ilang mga pagpipilian.
Maaari kang gumamit ng mga espesyal na jack, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.
Maaari kang gumamit ng "mga buwaya" at kahit na mga ordinaryong konduktor. Depende lang sa iyong mga kagustuhan at sa mga detalye na mayroon ka.
Ang isa sa mga medyo maraming nalalaman na opsyon ay ang paghinang ng mga pin sa jack para sa iyong pinagmumulan ng kuryente at ikonekta ang mga wire sa mga peg, tulad ng ipinapakita sa ibaba.
Maaari ka ring gumamit ng mga espesyal na power supply module, na magagamit para sa mga solderless circuit board. Ginagawang posible ng ilang module na paandarin ang breadboard mula sa USB port, ang ilan ay ginawa gamit ang mga karaniwang jack para sa mga power supply. Karamihan sa mga power stabilizer na ito ay nagbibigay ng regulasyon ng boltahe. Halimbawa, maaari mong piliin ang boltahe na pupunta sa riles: 3.3 V o 5 V. Ang isa sa mga pagpipilian para sa naturang mga module ng mga regulator ng boltahe / mga stabilizer ng boltahe ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
Sinakop namin ang mga pangunahing kaalaman sa pagtatrabaho sa isang walang solder na circuit board. Tingnan natin ang isang simpleng halimbawa de-koryenteng circuit, kung saan gagamitin namin ang breadboard.
Nasa ibaba ang isang listahan ng mga node na kakailanganin para sa aming chain. Kung wala kang eksaktong mga bahaging ito, maaari mong palitan ang mga ito ng mga katulad na bahagi. Huwag kalimutan: ang parehong de-koryenteng circuit ay maaaring tipunin gamit ang iba't ibang mga bahagi.
Ang isang larawan ng naka-assemble na electrical circuit gamit ang isang solderless circuit board ay ipinapakita sa ibaba. Ang proyekto ay gumagamit ng dalawang mga pindutan, resistors at LEDs. Pakitandaan na magkaiba ang pagkaka-assemble ng dalawang magkatulad na circuit.
Ang pulang board sa kaliwa ay ang regulator ng boltahe na nagbibigay ng 5V na kapangyarihan sa mga riles ng breadboard.
Ang circuit ay binuo tulad ng sumusunod:
Kapag nagpo-prototyping, mahalagang maunawaan ang mga electrical circuit. Tingnan natin ang electrical circuit ng ating maliit na electrical circuit.
Ang isang de-koryenteng diagram ay isang eskematiko na representasyon na gumagamit ng mga unibersal na simbolo para sa mga indibidwal na bahagi ng kuryente at nagpapakita ng pagkakasunud-sunod kung saan ang mga ito ay konektado. Ang mga katulad na electrical circuit ay maaaring makuha gamit ang Fritzing program.
Ang electrical diagram ng aming proyekto ay ipinapakita sa figure sa ibaba. Ang 5 V supply ay ipinapakita na may isang arrow sa tuktok ng diagram. Ang 5V ay konektado sa LED (tatsulok at pahalang na linya na may mga arrow). Pagkatapos nito, ang LED ay konektado sa risistor (R1). Pagkatapos nito, naka-install ang isang pindutan (S1), na nagsasara ng circuit. At sa dulo ng circuit ay ang lupa (Gnd ay ang pahalang na linya sa ibaba).
Tiyak na lumitaw ang tanong: bakit kailangan natin ng mga de-koryenteng circuit, kung maaari lamang tayong lumikha ng isang pangunahing diagram ng koneksyon gamit ang parehong Fritzing? Halimbawa, tulad ng sa larawang ito:
Tulad ng nabanggit sa itaas, maaari mong tipunin ang parehong circuit sa iba't ibang paraan, ngunit ang electrical circuit diagram ay mananatiling pareho. Iyon ay, ang praktikal na pagpapatupad ay maaaring magkakaiba, na nagbibigay sa iyo ng puwang para sa imahinasyon at isang mas pangkalahatang pag-unawa sa mga prosesong nagaganap sa iyong proyekto.
