Очень часто, люди не знакомые с современными технологиями, при слове «электроника» представляют у себя в голове человека с паяльником. И это неспроста. Действительно, почти все, кто занимаются электроникой и работотехникой умеют пользоваться этим волшебным орудием. Но значит ли это, что для сборки электронного устройства необходим навык пайки? Ответ — нет!
На этом уроке мы познакомимся с так называемыми беспаечными макетными платами, на которых можно собирать очень сложные схемы, не прибегая к помощи паяльника.
Список необходимых компонентов
Для выполнения всех экспериментов в данном уроке потребуются: макетная плата, резисторы, светодиоды, кнопка и немного проводов вилка-вилка. Необходимые компоненты можно добавить в корзину прямо здесь, и затем оформить заказ в нашем интернет-магазине.
Ниже изображена типичная макетная плата, на которой с помощью проводов-перемычек собираются схемы.
Плата представляет с собой пластиковую доску, усеянную отверстиями. В эти отверстия можно втыкать провода-перемычки, микросхемы, резисторы, светодиоды, кнопки и прочие элементы с тонкими острыми металлическими выводами. Расстояние между отверстиями — 2.54 мм. Это стандартное расстояние, так что многие электронные компоненты отлично вставляются в эту плату.
Самое главное в такой макетной плате — скрытые соединения между отверстиями. Схема этих соединений изображена на картинке.
Проводники, размещенные ближе к середине платы, соединяются в вертикальном направлении. По краям платы идут горизонтальные длинные проводники, которые чаще называют шиной питания.
Как пользоваться беспаечной макетной платой? Рассмотрим несколько примеров.
Как устроена беспаечная макетная плата?
Беспаечная макетная плата состоит из пластмассового основания в котором имеется набор токопроводящих контактных разъёмов. Этих контактных разъёмов очень много.
В зависимости от конструкции макетной платы контактные разъёмы объединяются в строки, например, по 5 штук. В результате образуется пятиконтактный разъём. Каждый из разъёмов позволяет подключать к нему выводы электронных компонентов или токопроводящих проводников диаметром, как правило, не более 0,7 мм.
Но, как говориться, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Вот так выглядит беспаечная макетная плата EIC-402 для монтажа без пайки на 840 точек. Таким образом, данная «хлебная доска» содержит 840 контактных разъёмов!
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ МАКЕТНОЙ ПЛАТОЙ (BREADBOARD) [Для Ардуино]
Основа макетной платы – ABS пластик. Контактные разъёмы выполнены из фосфористой бронзы и покрыты никелем. Благодаря этому, контактные разъёмы (точки) рассчитаны на 50000 циклов подключения/отключения. Контактные разъёмы позволяют подключать выводы радиодеталей и проводники диаметром от 0,4 до 0,7 мм.
А вот так выглядит отладочная плата для микроконтроллеров серии PIC, собранная на макетной плате.
Как видим, беспаечная макетная плата позволяет устанавливать резисторы, конденсаторы, микросхемы, светодиоды и индикаторы. Невероятно просто и удобно.
С помощью беспаечной платы изучение электроники превращается в увлекательный процесс. Принципиальные схемы собираются на макетке без лишнего труда. Всё настолько просто, как если бы вы играли с конструктором LEGO.
В зависимости от «крутизны» беспаечной макетной платы она может комплектоваться набором соединительных проводников (проводов-джамперов), зажимами для подключения проводов от источника питания, специальными платами-адаптерами с выключателями, разъёмами и стабилизаторами напряжения на 5 или 3,3V.
Несмотря на все «плюшки» основным показателем качества беспаечной платы всё же является качество контактных разъёмов и их количество. Тут всё понятно, чем больше контактных точек (разъёмов), тем более сложную схему можно смонтировать. Качество разъёмов также важно, ведь от частого использования разъёмы могут потерять свои упругие свойства, а это в будущем приведёт к плохому качеству контакта.
Советы по использованию беспаечных макетных плат.
- Поскольку разъёмы макетной платы позволяют подключать проводники диаметром не более 0,4-0,7 мм, то попытки «затолкнуть» толстые выводы деталей могут привести лишь к порче контакта. В таком случае к выводам радиоэлементов, имеющим достаточно большой диаметр, например, как у мощных диодов, лучше припаять или намотать провод меньшего диаметра и уже тогда подключать элемент к разъёму.
Обилие соединительных проводников и сама конструкция макетной платы при работе собранного устройства провоцирует так называемые «паразитные связи». По-простому их называют «наводками» или помехами. Эти помехи отрицательно влияют на работу схемы, собранной на макетке. Поэтому не стоит удивляться тому, что усилитель начал «гудеть», а цифровая схема стала сбоить, хотя ошибок в сборке нет, а компоненты проверены перед установкой. Всё-таки сложные, а тем более высокочастотные схемы не годятся для прототипирования на беспаечной макетной плате.
Несмотря на это к качественным макетным платам прилагается специальная металлическая подложка, которая приклеивается или крепится к нижней части её основания. При необходимости получившуюся подложку-экран можно соединить отрезком провода с общим проводом собираемой схемы (GND), что положительно скажется на устранении «паразитных связей».
К слову сказать, в комплекте с беспаечной макетной платой EIC-402 имелась металлическая пластина, судя по всему сделанная из алюминия.
Как устроена макетная плата?
Макетная плата представляет собой пластиковый корпус с отверстиями, расположенными на расстоянии 0,1 дюйма или 2,54 мм друг от друга (это обычный шаг для разъемов, микросхем и т. д.). Внутри корпуса есть специальные металлические пластины (разделенные пластиковыми перегородками). Они позволяют легко соединять элементы в единую схему. Корпус платы снизу оклеен двусторонним скотчем.
Как устанавливать элементы на макетной плате?
При сборке электронной схемы вставьте ножку элемента в отверстие в корпусе и вдавите ее в пластину. Благодаря этому ток может течь дальше и достигать элемента, вставленного в другом месте той же пластины.
Ниже приведен пример простой схемы со светодиодом и резистором. В нашем случае ток течет от плюса источника питания через соединительный провод, резистор и светодиод к минусу.
Собранная система на практике:
Подводя итог, следует сказать что, пластины в макетной плате можно рассматривать как небольшие короткие провода, которые позволяют соединять отдельные элементы между собой.
Макетная плата
Все люди в мире от мала до велика знают, что перед тем, как создать что-либо , надо сначала создать макет этого «что-либо», будь это макет здания, стадиона или даже небольшого сельского туалета. В электротехнике это называют прототипом. Прототип — это работающая модель устройства. Поэтому опытные электронщики, перед тем собрать устройство по схеме в интернете, выложенной не пойми кем и не пойми зачем, должны убедиться, что эта схема реально заработает. Поэтому, схему надо быстренько тяп-наляп собрать и убедиться в ее работоспособности, то есть собрать макет. Ну а для того, чтобы его собрать нам то как раз и понадобится макетная плата.
Толстый картон
Давным-давно, когда еще вас не было даже и в планах, наши дедушки, а может быть и бабушки, мало ли :-), использовали толстый картон. Это самый быстрый и дешевый способ проверки схем. В картоне прорезались дырочки под выводы радиоэлементов и с другой стороны они соединялись с помощью проводов и других элементов, если те не влезали на лицевую сторону. Выглядело это примерно как-то так:
А — типа лицевая сторона, В — обратная сторона.
12 недорогих наборов электроники для самостоятельной сборки и пайки
Моя личная подборка конструкторов с Aliexpress «сделай сам» для пайки от простых за 153 до 2500 рублей. Дочке 5 лет — надо приучать к паяльнику))) — пусть пока хотя-бы смотрит — переходи посмотреть, один светодиодный куб чего только стоит
Все бы хорошо, но приходилось паять выводы, смотреть, чтобы ничего нигде не замкнуло, да и пока «лепишь» эту схемку можно даже ненароком растеряться :-). Да и не красиво как-то.
Самодельные макетные платы
Эти времена я еще застал на радиокружке. Тогда мы делали макетные платы сами. Брали острый резец и нарезали квадратики на фольгированном текстолите. Далее покрывали их припоем.
Если надо где-то было соединить дорожки, мы просто делали перемычки между квадратиками каплей припоя. Получалось качественно и красиво. Если было лень перепаивать радиоэлементы на нормально-разведенную плату с дорожками, просто оставляли как есть и пользовались устройством.
Одноразовые макетные платы
Производители все-таки это дело «чухнули», или как говорится в экономике, спрос рождает предложение. Стали появляться готовые макетные платки односторонние и даже двухсторонние на любой размер и вкус.
Кстати, их можно найти на Али сразу целым набором .
Отверстия очень удобно подобраны по размерам выводов микросхем, а также других радиоэлементов. Поэтому очень удобно на таких макетных платах собирать и проверять радиоэлектронное устройство. Да и стоят они недорого.
Обратная сторона таких макетных плат уже с готовыми устройствами будет выглядеть приблизительно вот так:
В чем же минусы этих макетных плат? Лучше все-таки их использовать единожды, так как при многоразовом использовании у них могут отлетать пятачки, что приведет к ее непригодности.
Беспаечные макетные платы
Прогресс шагает своим уверенным шагом по нашему миру, и вот на рынке появились беспаечные макетные платы.
Стоят они чуть подороже, чем простые одноразовые макетные платы, но честно говоря, оно того стоит.
Они очень удобны в плане установки деталей, а также их связи между собой. В такие макетные платы можно вставлять провода не более, чем 0,7 мм и не менее, чем 0,4 мм в диаметре. Чтобы узнать, какие отверстия и дорожки между собой звонятся, проверяем все это дело мультиметром. Для конструирования больших схем (вдруг вы будете разрабатывать какой-нибудь блок управления адронным коллайдером) можно добавлять такие же макетные платы впритык. Для этого есть специальные ушки. Одно движение, и макетная плата станет чуток больше.
Если Вы собираете крупногабаритную схему и в ней присутствуют высокие частоты, то могут возникнуть помехи и различного рода наводки, так как все радиоэлементы обладают паразитными параметрами. Поэтому, чтобы схемка работала как полагается, общий провод соединяют с металлической пластиной сзади макетной платки. Общий провод на схеме может быть или минусом или назван как GND, что в сокращенном английском варианте означает «земля». Кстати, у меня макетная плата шла с этой железной пластиной в комплекте. Я просто приклеил ее к задней части макетной платы.
Ну какая же макетная плата может быть без соединительных проводов? Соединительные провода, или джамперы (от английского — прыгать), нужны для соединения радиодеталей на самой макетной плате.
Чуть позже с Алиэкспресса я купил вот такие джамперы. Они намного удобнее, чем проволочные:
.JPG?is-pending-load=1)
Здесь все просто, берем джампер и вставляем его легким движением руки
Давайте соберем простейшую схемку включения светодиода через кнопочку на макетной плате
Вот так она будет выглядеть
Выставляем на Блоке питания 5 Вольт и нажимаем на кнопочку. Светодиод загорается ярко-зеленым цветом. Значит схема работоспособная, и мы ее можем использовать по своему усмотрению.
Макетные платы
Макетные платы используются для моделирования и быстрой сборки прототипов электронных устройств. С помощью макетной платы можно смоделировать, наладить и протестировать электрическую схему еще до того, как конечное устройство будет собрано на печатной плате. Использование макетной платы значительно облегчает процесс проектирования, существенно экономит время разработки и ее стоимость, позволяет быстро находить ошибки моделирования и вносить изменения в разрабатываемую схему.
Макетные платы выпускаются двух типов: беспаечные и для монтажа с пайкой.
Беспаечные платы являются универсальными макетными платами многократного использования. После сборки устройства и его тестирования его можно разобрать и использовать плату для сборки нового устройства. Безусловно, самым важным преимуществом беспаечной макетной платы является отсутствие этапа пайки при макетировании схемы, что сокращает весь процесс макетирования и отладки устройства.
Беспаечные платы WB/WBU состоят из пластмассового основания (ABS-пластик), в котором расположен набор токопроводящих контактных разъемов (фосфористая бронза с покрытием никелем). В зависимости от конструкции платы эти разъемы объединены в строки. Все точки в пределах одной строки электрически соединены между собой. Расстояние между отверстиями составляет 2,54 мм.
Каждая макетная плата имеет несколько зон. Это могут быть контактные зоны и шина (или шины) питания. Последние имеют маркировку красной и синей линией вдоль контактных точек. Все точки шины электрически соединены между собой. Плата может иметь несколько контактных зон с разделителем между ними.
К каждому разъему можно подключить выводы электронных компонентов или проводников толщиной не более 0.7 мм. Каждая контактная точка рассчитана на 50 тысяч циклов подключения/отключения.
Один небольшой недостаток беспаечных макетных плат заключается в том, что они не предназначены для работы с напряжением 220 В, поэтому моделировать сильноточные схемы на них нельзя.
Второй тип плат – это универсальные печатные платы для сборки и моделирования прототипов электронных устройств посредством пайки. Недостаток таких плат заключается в их одноразовом использовании, однако на них можно размещать компоненты с двух сторон платы (для двусторонних плат).
Будьте внимательны! Платы отечественного и импортного производства отличаются шагом. В отечественной электронике принята метрическая система, поэтому платы могут иметь шаг 2.5 мм, а зарубежная электроника базируется на дюймовой системе, где шаг между контактами будет составлять 2.54 мм.
Как пользоваться беспаечной макетной платой.
Макетные платы часто используются в работе электронных устройств благодаря своему удобству. Они позволяют намного быстрее проводить настройку и тестирование различных схем за счет универсальности и простого устройства.
Что такое беспаечная макетная плата
Важной частью электронных схем, обеспечивающих работу различной аппаратуры, являются печатные платы. Они позволяют подключать компоненты схемы с помощью токопроводящих рисунков. Беспаечная макетная плата является разновидностью печатной платы, для подключения к которой не требуется пайка контактов.
Она представляет собой панель из пластика или стеклотекстолита с разъемами для коммутации, объединенными в строки. Выводы и проводники присоединяются к контактам с помощью перемычек или кабелей с наконечниками DuPont.
Такие платы могут иметь разное количество контактов. Стандартный шаг между отверстиями составляет 2,54 миллиметра, как и у выходов микросхем и других деталей.
Использование беспаечных макетных плат
Разобраться, как пользоваться макетной платой для монтажа, очень просто. По краям панели находятся ряды шин питания, помеченные красным и синим цветом — для плюса и минуса. В середине находятся контактные группы, к которым можно подсоединять любые электронные компоненты. Для удобства они промаркированы цифрами и буквами по примеру шахматного поля.
Преимущества применения таких плат многочисленны:
- подключение происходит намного быстрее, чем со стандартными платами — не нужно тратить время на пайку проводников;
- можно быстро протестировать оборудование;
- при ошибке не нужно долго перепаивать схему;
- использование прочного пластика и металла для изготовления плат позволяет использовать их многократно, при этом плотность соединений в гнездах не меняется.
В нашем каталоге установочных изделий представлены макетные платы, не требующие пайки для подключения. При выборе обращайте внимание на габариты панели, количество клемм для шин питания и монтажа деталей, максимальный диаметр разъемов, определяющий диаметр подключаемых проводников.
Для заказа изделий или консультации по выборе товара обращайтесь по телефону, указанному в верхней части страницы, или заполните форму обратного звонка.
Печатная и беспаечная макетная плата: как пользоваться?
Монтаж на макетной плате без пайки сводится к установке деталей в разъемы и их соединение перемычками (специальными или самодельными). При этом следует помнить, что разъемы в строках соединены и ошибка может привести к короткому замыканию.
Как пользоваться макетной платой для пайки объяснять не нужно: достаточно вставить детали в отверстия, и пайкой соединить их друг с другом и с перемычками. Но следует выполнять пайку аккуратно, так как при частом перегреве контактные площадки и дорожки отслаиваются от платы.
Какую макетную плату выбрать?
Наиболее проста в применении беспаечная плата, поэтому она сегодня очень популярна, и о том, как работать с макетной платой без пайки, знают даже начинающие радиолюбители. Кроме того, платы долговечны и очень надежны. Печатные монтажные платы более сложны в работе, так как требуют пайки, однако они имеют важное преимущество: на ней можно макетировать окончательный вариант монтажа на постоянной печатной плате.
Поэтому не лишним будет иметь оба типа макетных плат и использовать их в зависимости от ситуации. Ах да а макетные платы купить можно здесь.
С н/п Владимир Васильев
P.S. Друзья, обязательно подписывайтесь на обновления! Подписавшись вы будете получать новые материалы себе прямо на почту! И кстати каждый подписавшийся получит полезный подарок!
