10 миниатюрных макетных плат для решения любых задач

10 миниатюрных макетных плат для решения любых задач

В данном обзоре рассматриваются макетные платы, которые будут пригодны для профессиональных и любительских применений.

Femtoduino
Цена: $22
Размеры: 20.7мм x 15.2мм

Femtoduino, крошечная плата — клон Arduino, может использоваться с компилятором Arduino и работать с библиотеками Arduino. Она весит всего лишь два грамма и имеет производительность ATMega 328p, как Arduino UNO. Производители называют плату наименьшим клоном Arduino, доступным на рынке.

Digispark
Цена: $8.95

Digispark – достойный конкурент малогабаритных макетных плат. Она стоит меньше, чем Femtoduino, однако имеет большую производительность. Центральный процессор платы Digispark — ATTiny 85. На плате располагается шесть выводов портов ввода/вывода, два из которых зарезервированы для USB.

MBED LPC11U24
Цена: $44.95

Для плат большего форм-фактора стоит присмотреться к MBED LPC11U24. На плате установлен ARM Cortex M0 с низким энергопотреблением. По сравнению с малогабаритными платами, выводы имеют стандартное расстояние, что позволяет поместить плату на плате-прототипе. Данная плата использует запатентованный онлайн компилятор, к которому вы будете иметь доступ при покупке платы. Для работы с данной платой и для загрузки кода потребуется активное Интернет-соединение.

Flora
Цена: $24.95
Размеры: 1.75-дюймов в диаметре

Хотя плата Flora не такая компактная, ее уникальный форм-фактор заслуживает внимания. Первоначально плата разрабатывалась для пригодных для ношений проектов. Flora имеет контактные площадки, к которым подключаются токопроводящие проводники. Некоторые аксессуары, включая периферийные блоки, должны вшиваться в одежду, например светодиоды, устройства GPS и акселерометры. Плата полностью совместима с Arduino, поэтому библиотеки Arduino и самоучители будут на ней работать.

Teensy 3.0
Цена: $19
Размеры: 18мм x 30.5мм

Если вы хотите использовать ARM Cortex M4, плата Teensy 3.0 будет хорошим стартом. Данная миниатюрная плата совместима с программной платформой Arduino и многими другими. Отличительной особенностью серии плат Teensy является наличие исходных эмулирующих USB устройств, таких как клавиатуры и мыши. Плата имеет 34 вывода портов ввода/вывода.

USB Bit Whacker
Цена: $24.95
Размеры: 25мм x 40мм

Если вы предпочитаете использовать микроконтроллеры PIC вместо процессоров ARM, тогда приобретайте плату USB Bit Whacker. Данная плата позволяет создавать HEX-файлы с помощью любого компилятора. Вы получите 16 портов ввода/вывода и микроконтроллер PIC18F2553. Некоторые проекты размещаются по следующему адресу: original Bit Whacker project page.

Maple Mini
Цена: $34.95
Размеры: 18мм x 51мм

Плата SparkFun такая миниатюрная, как «маленькая пластинка жевательной резинки» Maple Mini является миниатюрной версией Leaf Labs популярного средства разработки Maple development tools. Компания приобщилась к 32-битным продуктам ранее при использовании процессора ARM Cortex M3, и многие разработчики начали использовать ее продукты, когда они стали превосходить производительность Arduino.

Pro Micro
Цена: $19.95
Размеры: 18мм x 33мм

Pro Micro представляет собой платформу tiny Arduino. Когда она проектировалась, миниатюрные клоны Arduino нуждались во внешних последовательных интерфейсах для загрузки программного кода. Pro Micro использует ATMega 32U4, который позволяет разработчикам интегрировать USB во флэш-устройства.

IOIO-OTG
Цена: $39.95
Размеры: 32мм x 70мм

Если вы программист Java, тогда обратите свое внимание на данное решение. Плата IOIO-OTG была специально спроектирована для создания моста между периферийными устройствами и Android-приложениями. Вы можете использовать данную плату для проектов, связанных с мобильным телефоном или автономными устройствами.

Mini-32
Цена: $29.00

Данная плата идеально подойдет для любителей PIC-микроконтроллеров. Mini-32 имеет расположенный на плате 32-битный микроконтроллер PIC32MX534F064H с частотой 80МГц. Стандартное расстояние между выводами подразумевает, что данное устройство идеально пригодно для установки на плате-прототипе для удобной запайки. Наличие загрузчика USB HID означает, что для доступа к плате не требуется дополнительное программное обеспечение – вы можете просто перетащить скомпилированные файлы.

Макетная плата 9 x 15 см для самоделок

  • Цена: $0,72
  • Перейти в магазин

Всех приветствую. Речь сегодня пойдет о макетной плате. Радиолюбители поймут без лишних вопросов, поскольку через поделки на макетных платах прошли практически все в начале своего становления. Для остальных немного поподробнее. Макетная плата нужна для временного монтажа радиодеталей при отладке электронных схем и решения проблем, которые возникают на стадии изготовления устройства.

Во времена моей молодости и тотального дефицита, макетные платы изготавливали самостоятельно из куска фольгированного гетинакса или стеклотекстолита расчерчивая в клеточку медное покрытие резаком, что бы получилось много площадок, к которым можно было бы припаять контакты радиодеталей согласно схеме. Это было оправдано, поскольку изготовить плату самостоятельно было достаточно трудоемко. Случалось даже так, что самоделки оставались в первоначальном варианте на макетной плате, поскольку внутри корпуса никто не видит, как топорно все изготовлено, а схема работает и первоначальная цель достигнута. Экономия времени и ресурсов — налицо.
Самодельная макетная плата часто выглядела так:

Но время шло, прогресс не стоял на месте. С ростом навыков схемы становились сложнее, количество выводов и точек пайки увеличивалось пропорционально и самодельные макетные платы (макетки) уже не закрывали проблему в полном объеме. Вот тут и начали появляться промышленные макетные платы, вернее они существовали и раньше, но доступны были не всем. И если для ребят с радиокружка вначале сделать радиоприемник или цветомузыку было достижением, то позже схемы с цифровой логикой в реализации становились еще сложнее. Ведь приходилось сверлить много мелких отверстий и рисовать проводники лаком для ногтей, а в завершении травить в медном купоросе. И если были допущены ошибки при изготовлении, то внешний вид платы стремительно скатывался к ужасному.
Это тоже макетная плата, но уже промышленного изготовления:

В обилии проводов угадывается какой то клон спектрума.

На данный момент электронщикам доступны различные современные технологии изготовления плат, в том числе и заказы мелких серий на заводах за сравнительно невысокую цену. Но макетные платы в любом случае занимают свою нишу и рано или поздно ими приходится пользоваться.

Выглядит она так:


Цвет медной фольги приятный, почти натуральный. Дорожки макетной платы покрыты защитным составом напоминающим слабый раствор канифоли в спирте. По крайней мере при пайке количество дыма минимально и следов горелой канифоли не наблюдается.

Размеры заявлены 9х15 см, по факту так и есть, толщина 1 мм, что на мой взгляд маловато учитывая свойства материала. Слой фольги имеет толщину примерно 20 мкм.

Мой микрометр 31 год как не поверялся, поэтому показания условные. В производстве минимальная толщина фольги 18 мкм, что соответствует самому дешевому варианту.
На плате 30 рядов по 48 отверстий что в итоге дает 1440. Последние выдавлены в процессе формирования платы. Сверлить такое количество отверстий экономически нецелесообразно. Диаметр отверстий 1 мм. К сожалению детали с выводами 0.7 и 0.8 мм при пайке приходится фиксировать, а то норовят выпасть.

Контактные площадки в виде восьмиугольника размер 2 мм. Металлизации в отверстиях нет. Поскольку ресурс платы минимальный и цена с металлизацией будет неоправданно завышена.

Сразу вспоминаются платы от телевизоров. Из за низкой стойкости к механическим и тепловым нагрузкам платы на основе гетинакса имеют меньшую ремонтопригодность и в некоторых случаях даже являлись источниками пожара…

Выдался повод собрать блок питания для генератора сигналов +5В +12В-12В. Сначала хотел переделать зарядку от мобильника путем домотки обмоток, но не нашел ни одного с нормальным зазором под провода. Поэтому выбор пал на макетку.
Трансформатор неизвестной породы сыграл со мной злую шутку — поскольку шаг отверстий на плате 2.54мм — дюймовый, пришлось пересверливать отверстия по месту. Плата сверлится легко, И даже тупое сверло особо не замедляет процесс сверления, хотя выбивает с обратной стороны куски платы.
Несколько фото готового блока питания. Как раз тот случай, когда решил плату не изготавливать.


Стабилизатор 7912 сыграл со мной злую шутку — цоколевка выводов не соответствует 7812. Из за этого я спалил диодный мост кц407. Осознав свою ошибку произвел перепайку. При перепайке у меня отвалилась одна контактная площадка. Так что качество платы — пару раз смакетировать и перейти на новую.
Контактные площадки лудил практически без канифоли, той, что в припое хватило.

Сколько не пробовал, никак не получалось сделать капельку на контакте, всегда припой тянется за паяльником. Возможно температуры не хватает.
Пробую отрезать


Вроде и обороты высокие, но гетинакс крошится. Впрочем пыль не такая вредная как у стеклотекстолита.

Читайте также  Как подсоединить проводку к счетчику?

Почему купил именно эту макетку а не более продвинутые — для редкого применения и что бы выкинуть было не жалко. Металлизацией не пользуюсь практически. Макетная плата без пайки тоже куплена, но пока лежит без применения. У нее по сравнению с обозреваемой недостаток — требуются выводы нужной длины и формованые. А поскольку у меня огромные запасы старых и в том числе б/у деталей (ругаю себя постоянно выкинуть все надо), то пайка единственный правильный вариант.

Выводы: бюджетная макетка. Если нет в запасе парочку можно иметь.

Как пользоваться макетной платой (breadboard)

Часто для того чтобы быстро собрать макет какой-нибудь электронной схемы на столе, удобно воспользоваться макетной платой, которая позволяет обойтись без пайки. И лишь затем, когда вы убедитесь в работоспособности своей схемы, можно озаботиться созданием печатной платы с пайкой. Для человека, только начинающего познавать мир электроники, совсем не очевидным может быть использование такого инструмента как макетная плата или «бредборд» (breadboard). Давайте посмотрим, что же такое макетная плата и как с ней работать.

Инструкция по работе с беспаечной макетной платой (бредбордом)

Нам понадобится:

  • Макетная плата (breadboard), покупаем здесь;
  • соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
  • светодиод (можно купить тут);
  • тактовая кнопка;
  • резистор сопротивлением 330 Ом или близко к этому (отличный набор резисторов всех популярных номиналов);
  • батарейка типа «Крона» на 9 вольт.

1 Описаниемакетной платы

Видов макетных плат существует множество. Они различаются количеством выводов, количеством шин, конфигурацией. Но устроены все они по одному принципу. Макетная плата состоит из пластикового основания со множеством отверстий, расположенных обычно со стандартным шагом 2,54 мм. С таким же шагом обычно располагаются ножки у выводных микросхем. Отверстия нужны для того, чтобы вставлять в них выводы радиоэлементов или соединительные провода. Типичный вид макетной платы представлен на рисунке.

Различные виды макетных плат (breadboard)

Своё английское название – breadboard («доска для хлеба») – такой вид плат получил из-за сравнения с доской для нарезки хлеба: она подходит для быстрого «приготовления» несложных схем.

Также существуют макетные платы под пайку. Отличаются они тем, что сделаны обычно из стеклотекстолита, а их металлизированные площадки хорошо подходят для пайки проводов и выводных радиоэлементов к ним. В этой статье мы не рассматриваем такие платы.

2 Устройствомакетной платы

Давайте посмотрим, что внутри у макетной платы. На рисунке слева показан общий вид платы. На правой части рисунка цветом обозначены шины-проводники. Синий цвет – это «минус» схемы, красный – «плюс» , зелёный – это проводники, которые вы можете использовать по своему усмотрению для соединений частей электрической схемы, собираемой на макетной плате. Обратите внимание, что центральные отверстия соединены параллельными рядами поперёк макетной платы, а не вдоль. В отличие от шин питания, которые размещены по краю макетной платы вдоль её краёв. Как видно, имеется две пары шин питания, что позволяет при необходимости подавать на плату два разных напряжения, например, 5 В и 3,3 В.

Устройство макетной платы (breadboard)

Две группы поперечных проводников разделены широкой бороздкой. Благодаря этому углублению на макетную плату можно ставить микросхемы в DIP-корпусах (корпусах с «ножками»). Как на рисунке ниже:

Микросхема на макетной плате

Существуют также радиоэлементы для поверхностного монтажа (их «ножки» при монтаже вставляются не в отверстия в печатной плате, а припаиваются прямо на её поверхность). Их использовать с подобной макетной платой можно лишь со специальными переходниками – прижимными или под пайку. Универсальные переходники называются «панели с нулевым усилением» или ZIF-панели, используя иностранную терминологию. Такие переходники бывают чаще всего под 8-выводные микросхемы и под 16-выводные микросхемы. Пример таких элементов и такого переходника показан на иллюстрации.

Универсальная панель для установки безвыводных элементов на макетную плату без пайки

Цифры и буквы на макетной плате нужны для того, чтобы вы легче могли ориентироваться на плате, а в случае необходимости – нарисовать и подписать свою принципиальную схему. Это иногда может пригодиться при монтаже больших схем, особенно если вы монтируете по описанию. Пользоваться ими примерно так же, как буквами и цифрами на шахматной доске, например: подключаем вывод резистора в гнездо E-11 и т.п.

3 Собираем схемуна макетной плате

Для приобретения навыка работы с макетной платой соберём простейшую схему, как показано на рисунке. «Плюс» батарейки подключим к плюсовой шине макетной платы, «минус» – к отрицательной шине. Яркие красные и чёрные линии – это соединительные провода, а бледные полупрозрачные – это соединения, которые обеспечивает макетная плата, они показаны для наглядности.

Схема, собранная на макетной плате

В правой части рисунка приведена эквивалентная принципиальная схема. Если схема собрана верно, то при нажатии на кнопку светодиод должен светиться. Вы видите, что не потребовалось брать в руки паяльник, чтобы собрать электрическую схему. Использование бредборда – это быстро и удобно.

Полезные советы

Для быстрого расчёта номинала резистора, подходящего к выбранному вами источнику питания, можно воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта светодиодов.

Попробуйте собрать несколько несложных схем, чтобы закрепить навыки использования макетной платы.

Скачать схему с макетной платой и светодиодом в формате программы Fritzing:

Основные виды макетных плат

При проектировании электронных устройств очень часто возникает потребность проверить работоспособность тех или иных узлов будущего проекта, а сборка прототипа позволит путём ряда экспериментов довести ваше изобретение до совершенства. Вполне очевидно, что на начальных этапах нет смысла с головой погружаться в процесс проектирования печатной платы для последующей сдачи её в производство. На этапе отладки, скорее всего, потребуются некоторые модификации и доработки, и если каждый раз переделывать печатную плату, то можно пробить немаленькую дыру в бюджете и быстро потерять интерес к своему изобретению.
Чтобы облегчить жизнь разработчика электроники, были придуманы так называемые макетные платы. В зависимости от потребностей они делятся на три основных категории: для монтажа радиодеталей в гнёзда (беспаечные), для монтажа радиокомпонентов посредством пайки и для монтажа накруткой. Каждая из этих категорий имеет несколько подвидов, о которых будет рассказано в этой статье. Макетные платы позволяют быстро собрать прототип электронного устройства и также быстро его модифицировать без прикладывания особых усилий.

Макетные платы для монтажа в гнёзда

Данный вид макетных плат представляет собой пластиковую доску с множеством отверстий, в которые вставляются ножки радиодеталей. Каждое отверстие ведёт к самозажимному металлическому контакту. В свою очередь, эти контакты соединены между собой таким образом, чтобы образовывать сигнальные и питающие шины. На рисунке №1 показаны несколько вариантов подобных плат.

Рисунок №1 – варианты макетных плат для монтажа в гнёзда

На сегодняшний день радиомагазины предоставляют пользователю широкий ассортимент макетных плат разных размеров и цветовых гамм, что крайне положительно сказывается на их популярности. Вы всегда сможете подобрать для себя оптимальный вариант, обусловленный индивидуальными потребностями. Ведь где-то хватит и самой маленькой платки, а где-то необходим более серьёзный подход с множеством схемных узлов.
На рисунке №2 показана внутренняя структура «беспаечной» макетной платы. Иллюстрация даст более детальное представление о способе крепления радиокомпонентов в самозажимных контактах.

Читайте также  Проводка в сарае своими руками

Рисунок №2 – контакты беспаечной макетной платы.

При проектировании электронного макета следует учитывать схемотехнику построения самой «беспаечной» платы, так как контакты внутри неё соединены особым образом, и неправильное понимание процессов может вызвать в будущем ряд неприятных моментов. Все «беспаечные» макетные платы, вне зависимости от их размеров, выполнены по одному стандарту. Отличие только может быть в присутствии или отсутствии отдельных контактов шины питания. Обычно, на маленьких макетках, подобные шины не предусмотрены. На рисунке №3 можно наглядно увидеть схему соединения самозажимных контактов под пластиковым покрытием платы.

Рисунок №3 – схема соединения контактов

Как видно из вышеприведенного рисунка, у данной платы имеется две группы питающих и две группы сигнальных линий. Сигнальные линии первой группы обозначены буквами A, B, C, D, E. Сигнальные линии второй группы обозначены буквами F, G, H, I, J. Каждая группа имеет по 31 сигнальной шине. Цифробуквенное обозначение удобно для быстрого ориентирования на макетных платах среднего и выше размеров. Например, ножка радиодетали, которая будет вставлена в отверстие по адресу 1А, будет доступна по адресам 1B, 1C, 1D и 1Е. А ножка, вставленная по адресу 1J, будет соединена с отверстиями 1I, 1H, 1G и 1F.
Красными и синими линиями показаны шины питания. Например, к первой группе можно подключить питание 5В, а ко второй 3,3В. Обе питающие группы, как и сигнальные, между собой никак не связаны.

Сборка схемы на беспаечных макетных платах

Чтобы собрать мало-мальски рабочий макет, одних радиодеталей будет недостаточно. В большинстве случаев для соединения необходимых отверстий макетной платы используют различного рода перемычки. Некоторые радиолюбители для этих целей берут обычные куски проводов, а некоторые специально изготовленные перемычки для беспаечных макетных плат, которые выпускаются в большом ассортименте. Перемычки могут быть жёсткими или гибкими в зависимости от конкретной ситуации. На рисунке №4 показано несколько примеров.

Рисунок №4 – виды перемычек для беспаечных макетных плат

При сборке макета схемы следует учитывать, что гибкие провода в некоторых случаях могут работать как антенны и создавать помехи. Это может стать причиной непонятных явлений, например таких, как внезапные артефакты на жидкокристаллическом дисплее или фантомный сброс микроконтроллера во время переключения реле. В общем, вариантов множество. Также, неясность в работу схемы может внести плохой контакт между радиодеталью и зажимным контактом макетной платы. Понимание этих моментов поможет избежать лишней траты времени на поиск непонятно чего непонятно где.
Чтобы окончательно закрепить понимание принципов работы с беспаечной макетной платой, на рисунке №5 приведена небольшая электрическая схема с последующей сборкой её на макете.

Рисунок №5 – макет схемы мостового управления двигателем

Макетные платы с монтажом радиодеталей посредством пайки

Универсальные макетные платы для пайки

Данный вид макетных плат зачастую представляет собой обычный кусок стеклотекстолита с насверленными отверстиями. Вокруг каждого такого отверстия расположена лужённая контактная площадка, к которой предполагается припаивать радиодетали или перемычки. Так как монтаж производится посредством пайки, то такие платы, по сути, являются одноразовыми. На них удобно собирать демонстрационные модели каких-либо проектов перед запуском основного производства. Примеры вышеуказанных плат приведены на рисунке №6.

Рисунок №6 – Макетные платы с монтажом посредством пайки

Как видно из вышеприведенного рисунка, все контактные площадки разделены между собой. Радиолюбитель сам решает, что и с чем будет соединено. Некоторые умельцы вообще предпочитают не заморачиваться изготовлением печатных плат, и пользуются только подобными макетками. При определённом навыке и аккуратности можно и здесь добиться неплохих результатов. В качестве примера, на рисунке №7 приведены два варианта организации токоведущих дорожек для макеток под пайку. Первый вариант быстрый, но выглядит так себе – на любителя. Второй вариант требует больше времени, но и результат налицо.

Рисунок №7 – Варианты исполнения токоведущих дорожек

Удобнее всего формировать токоведущие дорожки лужённым медным проводом, а в местах пересечения использовать изолированные перемычки.

Узкопрофильные макетные платы для пайки

Бывают случаи, когда в каком-либо узле схемы используется радиодеталь нестандартных размеров или с малым шагом между выводами. Это затрудняет быстрый доступ к её контактам и сводит на нет весь процесс быстрой макетной отладки. А если таких узлов требуется множество, то ситуация ещё больше усугубляется. Такими деталями могут быть процессоры, радио-модули, специализированные микросхемы и т.п. Очень непросто будет перекинуть проводки с одного вывода на другой при каких-либо изменениях в схеме. Чтобы облегчить работу с вышеуказанными компонентами, некоторые фирмы разрабатывают специализированные макетные платы под конкретный корпус радиодетали. На рисунке №8 приведён один из примеров для микросхемы в корпусе TQFP32.

Рисунок №8 – специализированная макетная плата под корпус TQFP32

Думаю, очевидно, что работать с такой платой будет намного приятнее, чем подпаиваться напрямую к микросхеме.

Комбинированные макетные платы для пайки

Такой подвид макетных плат удобно использовать, когда одна часть схемы всё-время идентичная (например, узел блока питания и т.п.), а другая – произвольная. Или возможен вариант для работы с микросхемами в разных корпусах. На просторах Интернета можно найти платы практически на все случаи жизни. Рисунок №9 наглядно отображает вышенаписанное.

Рисунок №9 – пример комбинированной макетной платы для пайки

Макетные платы для монтажа накруткой

Монтаж накруткой – это отдельный вид макетирования. Сами платы вместо отверстий имеют многочисленные штыревые контакты, на которые наматываются концы соединительных проводов. Главным правилам правильного монтажа таким способом является 7 оборотов оголённого участка провода вокруг штырька и полтора оборота изоляции. Наглядно этот процесс показан на рисунке №10.

Рисунок №10 – пример монтажа накруткой

Несмотря на кажущуюся примитивность данного способа, он может не уступать в надёжности паечному монтажу. Зачастую подобную работу выполняет автоматизированная система по указанным данным, а человек в дальнейшем корректирует соединения вручную. На рисунке №11 показан пример макетной платы с выполненным монтажом путём накрутки.

Рисунок №11 – макетная плата и монтаж накруткой

Самодельные макетные платы

Самодельные макетные платы сейчас явление довольно редкое. Эта тема широко была распространена ранее, когда подобную плату невозможно было купить в магазине, или они стоили заоблачных денег. Но и в наше время некоторые умельцы не изменяют дедовским традициям и штампуют свои макетки «на коленке». На рисунке №12 показано несколько примеров такого народного творчества.

Рисунок №12 – примеры самодельных макетных плат

Подведя итог можно сказать, что в плане макетирования следует придерживаться золотой середины, так как порой проще и быстрее изготовить печатную плату, а порой требуется вносить множество изменений и в таком случае без макетной платы никуда. То же касается и способа макетирования. Перед разработкой проекта следует определиться с видом платы и методом соединений при отладке будущего устройства.

Макетная плата как пользоваться

Breadboard Arduino ► зачем нужна беспаечная макетная плата? Рассмотрим устройство макетной платы, как ей пользоваться и собирать схемы на Ардуино без пайки

Беспаечная макетная плата (breadboard) для Arduino используется при быстрой сборке схем без необходимости пайки радиоэлементов и проводов для соединения. Макетка просто незаменима при изучении микроконтроллеров и их возможностей, но начинающие радиолюбители не всегда знают для чего необходима беспаечная плата, как располагаются дорожки на макетной плате и, как ей пользоваться.

Зачем нужна макетная плата (breadboard)

Рассмотрим, как собирать на макетной плате электрические схемы для создания простых проектов на Arduino и изучения языка программирования. Но для начала следует рассмотреть, распиновку и устройство breadboard, а также назначение данного приспособления, так как многих людей интересует вопрос: зачем нужна макетная плата в Ардуино и, как правильно использовать макетную плату для Arduino Uno.

Читайте также  Корпорация exar представила новое семейство компактных приемопередатчиков с интерфейсом rs-485

Соединение радиодеталей на макетной плате без пайки

С помощью беспаечной платы можно за несколько минут собрать схему, на которую бы у вас ушло много времени в случае необходимости пайки радиодеталей. Кроме того, при пайке можно повредить микросхемы или детали, что довольно сложно (но все таки возможно) сделать при использовании макетной платы для сборки схем. Что такое тип дорожек на макетной плате, разновидности и устройство плат читайте далее.

Конструкция и устройство макетной платы

Breadboard различаются по своему размеру, количеству дорожек и материалу корпуса (см. фото ниже). Для изготовления корпуса может использоваться полупрозрачный, цветной и белый пластик, который играет роль изолятора и основу всей конструкции. На задней стороне корпуса находится самоклеящаяся бумага и при необходимости плату можно прикрепить к какой-либо поверхности для большей надежности.

Фото. Разные типы макетных плат для сборки схем

Стандартный шаг макетной платы (расстоянии отверстий друг от друга) составляет 2,54 мм и подходит для подключения подавляющего большинства микросхем, кнопок и других радиодеталей. Стандартный диаметр (размер) отверстия равен 0,8 мм. Если ножка детали с трудом входит в отверстие, то лучше припаять к ней подходящий провод, чтобы не испортить соединительные контакты (шины) на breadboard.

Фото. Конструкция и устройство беспаечной макетной платы

На макетной плате есть два типа дорожек: контактные группы в которых соединили пять отверстий на одной линии, и шины питания, которые идут по всей длине макетной плате. Контактные группы предназначены для соединения деталей в схеме. Шины питания служат для увеличения портов питания на плате Arduino, то есть они соединяются коннекторами (проводами) с портами 5V и GND на микроконтроллере.

Как пользоваться макетной платой Arduino

Рассмотрим, как собирать на макетной плате схемы и подключать их к плате Arduino Uno. Сборка на breadboard начинается с чтения принципиальной схемы. Например, необходимо собрать схему для задания — Подключение светодиода к Arduino, как на картинке выше. Для этого следует с помощью коннекторов последовательно соединить 13 порт на микроконтроллере, резистор, светодиод и порт GND.

Для работы на макетке следует просто вставлять в отверстия ножки электронных компонентов, а для соединяя деталей используются провода-перемычки с тонкими штекерами. Которые можно встретить в магазинах под название «перемычки dupont» или перемычки для Ардуино. Обратите внимание, что сборка устройств на макетной плате работающих от 220 Вольт ЗАПРЕЩЕНО и опасно для жизни.

Инструкция по работе с макетной платой

Макетная плата — очень удобный инструмент для сборки схем. Но нужно потратить некоторое время, чтобы разобраться, как она работает, и “набить руку”. Мы подготовили инструкцию по работе с макетной платой, а также упражнения для тренировки. Инструкция расчитана в первую очередь на наших учеников и преподавателей в качестве методического пособия.

Устройство макетной платы

Вы видите на макетной плате есть довольно много ячеек. В них мы будем подключать провода. Но нам нужно понять как она устроена. Давайте для этого сломаем одну (бюджет статьи вырос на 200 руб.):

Фото 1. Устройство макетной платы изнутри.

Мы разобрали макетную плату и видим, что внутри лежат провода. Причем они уложены в определенном порядке. Провода посередине лежат вертикально, а провода по краям — горизонтально.

Также соединены наши ячейки. Ячейки по середине соединены между собой рядами , а ячейки по краям — строками.

То есть если два провода мы вставим в один ряд, то они будут соединены между собой. Аналогично со строкой. Если мы вставим в одну строку (подписаны + и -) , они тоже будут соединены

В этом — вся суть макетной платы. вставляя элементы в те или иные ячейки, мы будем соединять их между собой с помощью проводов, которые лежат под ними.

Фото 2. Макетные платы бывают разные

Собираем простые схемы на макетной плате

Давайте попробуем соединить несколько элементов и убедимся, что все работает. Для сборки этих простых схем мы будем использовать элементы:

Название Особенность подключения Какую функцию выполняет Картинка
Светодиоды это полярный элемент, у него есть + и — (или анод и катод) Красиво горит
Резисторы для нашего опыта понадобиться резистор от 300 до 1000 Ом Ограничивает ток, чтобы светодиод не сгорел
Тактовая кнопка С двумя или четырьмя контактами Замыкает и размыкает цепь
Батарейный отсек С двумя пальчиковыми батарейками AA по 1,5 вольта каждая Питает схему
Плата Arduino Nano Вставляется в макетную плату Контроллер который позволяет нам программировать электронные схемы

Упражнение 1. Заставим светодиод гореть.

Для начала нарисуем схему которую мы пытаемся собрать. Смысл схемы такой: электрический ток проходит через светодиод и он горит, резистор при этом ограничивает ток, чтобы светодиод не сгорел.

Наш наш вариант сборки на макетной плате.

Рис. 2 Пример сборки схемы на макетной плате.

Обратите внимание , что в горизонтальные ряды удобно подключать питание, сделать из них общий + и — . Эти обозначения на некоторых макетных платах, всего лишь подсказка для вас, так подключать удобно. Действительно, часто удобно иметь общую “шину” общий провод с плюсом и с минусом. Но это не значит, что вы не можете подключать туда что-то другое.

Упражнение 2. Схема с двумя светодиодами подключенными последовательно и кнопкой.

Немного усложним нашу схему, теперь зажжем два светодиода через кнопку. Кнопка позволит нам замыкать и размыкать цепь и таким образом управлять включением светодиодов.

Рис. 3 Принципиальная схема к упражнению 2. Подключение двух светодиодов последовательно.

Попробуйте собрать эту схему самостоятельно. Ниже — наше решение.

Рис. 4. Сборка схемы с двумя светодиодами на макетной плате.

Упражнение 3. Параллельное подключение светодиодов

Следующую схему соберем с двумя параллельно подключенными светодиодами. Напоминаем, что при последовательном подключении плюс одного элемента подключается к минусу другого, а при параллельном плюс (или анод) одного элемента подключается к плюсу другого, также с минусом (катодом).

Рис. 4. Сборка схемы с двумя подключенными параллельно светодиодами на макетной плате.

4) Подключение светодиода к плате Arduino.

На занятиях мы часто используем плату Arduino — наш компьютер, с помощью которого мы программируем электронные схемы и роботов. Давайте разберемся, как макетная плата используется с Arduino nano.

Рис. 6. Принципиальная схема. Подключение светодиода к плате Arduino.

Соберем вот такую схему, на ней светодиод питается от выхода платы Arduino Nano 5V (этот порт не нужно программировать, он всегда выдает постоянное напряжение 5 вольт).

Рис. 7. Подключение светодиода к плате Arduino c помощью макетной платы.

При сборке схем на макетной плате с платой Arduino будьте внимательны: когда Вы перекидываете провода между рядами, не попадите случайно в ряд с ПИНом GND (Ground — Земля) , так может получиться короткое замыкание. Старайтесь держать в голове, какие ножки на плате работают в данный момент (выдают или принимают напряжение), а какие не задействованы.

Короткое замыкание.

Главное, при сборке схем на макетной плате, не собрать короткое замыкание. Что-такое короткое замыкание? Это когда мы соединяем контакты цепи не так как задумано и по цепи идет очень большой ток. Мы должны всегда быть внимательны, собирать схемы на макетной плате таким образом, чтобы не было короткого замыкания.

В нашей инструкции по работе с макетной платой мы подготовили для Вас несколько схем. Давайте потренируемся — попробуем определить, где есть короткое замыкание.

Рис. 8. Есть ли здесь короткое замыкание? Рис. 9. Найди короткое замыкание. Рис. 10. Есть короткое замыкание или нет?