Che cos'è un breadboard e come funziona? Un corso di accelerazione rapida

La breadboard è il pane-e-burro dell'elettronica fai-da-te. I breadboard consentono ai principianti di familiarizzare con i circuiti senza la necessità di saldature, e persino i terapeuti esperti usano le breadboard come punti di partenza per progetti su larga scala.

Se stai facendo i primi passi nel mondo del fai-da-te o dei microcontrollori, potresti aver ricevuto una breadboard nel tuo kit di avvio Arduino o kit di avviamento Raspberry Pi. Diamo un'occhiata a cosa è in realtà una breadboard, da dove provengono e come puoi farne uso.

Cos'è un breadboard?

Una breadboard è un dispositivo semplice progettato per consentire di creare circuiti senza necessità di saldatura. Sono disponibili in varie dimensioni e il design può variare, ma come regola generale hanno un aspetto simile al seguente:

Se non ne hai mai visto uno prima, potresti chiederti come dire quali fori fanno cosa. Diventa un po 'più facile capire cosa succede quando ne vedi uno dal basso.

Guardarlo da questa prospettiva rende più facile capire cosa sta succedendo. I due pezzi più grandi di filo giù da ciascun lato sono tipicamente usati per collegare una fonte di energia alla scheda. Di solito sono indicati come binari elettrificati. Gli altri pezzi più piccoli di filo che corre perpendicolarmente su tutta la linea sono usati per componenti nel tuo circuito. Questo diagramma aiuterà a visualizzare questo schema dall'alto.

Le barre di alimentazione si estendono orizzontalmente come due file nella parte superiore e inferiore. Nel frattempo, le colonne verticali corrono verso l'interno man mano che ti sposti verso il basso.

Se dovessi estrarre uno di questi pezzi di metallo, vedresti il ​​loro scopo. Sono progettati per afferrare le gambe di qualsiasi componente spinto attraverso i fori della breadboard. Ciò consente di testare i circuiti senza doversi preoccupare della saldatura o di avere un buon contatto con la scheda.

Come regola generale, questo è il modo in cui tutte le breadboard funzionano, sebbene possano venire in una varietà di dimensioni. Alcune breadboard hanno post vincolanti da collegare a un alimentatore, ma puoi andare avanti senza di loro. Inoltre, la maggior parte delle breadboard sono progettate per essere agganciate insieme, nel caso in cui sia necessario un sacco di spazio per un megaprogetto!

Prima di andare avanti, c'è un'altra caratteristica notevole delle breadboard da conoscere:

Circuiti integrati (IC) e Dual In-Line Packages (DIP)

Vedi quel piccolo spazio nel mezzo della breadboard? Quel divario è lì per una ragione. Circuiti integrati!

I circuiti integrati (IC) sono presenti in quasi tutti i dispositivi elettronici. Eseguono motori, regolano la tensione, agiscono da timer, eseguono compiti logici e fanno praticamente tutto ciò di cui necessitano.

I circuiti integrati possono avere un numero diverso di pin, dimensioni e funzioni. Tuttavia, molti circuiti integrati sono conformi a uno standard denominato DIP (In-Line Packages) doppio, ovvero condividono una larghezza predefinita. Quella larghezza è - hai indovinato - esattamente la taglia giusta per adattarsi al divario nel mezzo della breadboard. Questo rende molto più facile lavorare con i circuiti integrati senza preoccuparsi di collegare accidentalmente i pin sbagliati.

Come vengono utilizzate le breadboard oggi?

Negli ultimi anni, quasi tutte le elettroniche entry-level prevedono l'uso di un Arduino o di un Raspberry Pi.

Mentre ci sono molte cose che puoi fare con un Raspberry Pi che non richiede componenti esterni 20 Impressionanti usi per un Raspberry Pi 20 Usi fantastici per un Raspberry Pi Con così tanti progetti interessanti per il Raspberry Pi, può essere difficile decidere cosa fare . In questa mega guida, completiamo 20 dei migliori progetti in circolazione! Per saperne di più, le cose diventano interessanti quando si utilizzano microcontrollori con circuiti fai-da-te. Il lampeggiare lo sketch per Arduino, in genere la prima cosa che fanno i principianti, può essere modificato per utilizzare un LED effettivo e un resistore combinato su una breadboard.

Usando quello che sappiamo già, possiamo vedere che il filo da pin 2 dell'Arduino entra nel linea elettrica, prima di essere colmato sul pin positivo del LED. Un resistore va in linea con il pin negativo, e l'altra estremità del resistore va nel lato di massa della linea di alimentazione, prima di tornare al GND spillo dell'Arduino.

Se vuoi provare tu stesso, guarda il codice per lo schizzo lampeggiante modificato.

Pin Power

Per progetti semplici come questo, i power rail non sono sempre usati, ma se hai bisogno di utilizzare più componenti che richiedono tutti energia, puoi fornire energia dai pin di alimentazione di un Arduino o Raspberry Pi

L'immagine sopra mostra un servo, che richiede alimentazione e istruzioni da Arduino. Corriamo i cavi dal 5v e GND spille dell'Arduino al set più alto di power rail. Abbiamo quindi colmare il divario dall'altra parte per alimentare le barre di alimentazione inferiori e utilizzare piccoli pezzi di filo per fornire energia al VCC e GND fili del servo. Questa tecnica di bridging per le linee elettriche è una buona pratica, in quanto garantisce che i componenti abbiano sempre accesso al potere, indipendentemente da dove si trovano sulla breadboard.

Per un progetto un po 'più approfondito utilizzando Arduino, LED e una breadboard controlla il nostro semaforo programmatore Arduino Programming For Beginners: il semaforo del programmatore Arduino Programming For Beginners: il semaforo controller La settimana scorsa abbiamo appreso la struttura di base di un Programma Arduino e ho dato uno sguardo più da vicino all'esempio "lampeggio". Spero che tu abbia colto l'opportunità per sperimentare il codice, regolando i tempi. Questa volta, ... Per saperne di più tutorial per principianti.

Si utilizza una breadboard allo stesso modo per i progetti di elettronica amatoriale standalone, come si farebbe per le build Raspberry Pi. Per un progetto di esempio che utilizza più componenti, codice semplice e un risultato pratico, dai un'occhiata al nostro sensore per porte Raspberry Pi Riproduci la tua melodia del tema quando entri nella stanza con Raspberry Pi Riproduci il tuo tema personale quando entri nella stanza con il lampone Pi hai mai desiderato di arrivare a casa per un benvenuto personale? In questo semplice progetto Raspberry Pi useremo un interruttore reed per attivare una melodia quando viene aperta una porta. Leggi di più tutorial.

Cosa succede se non hai un tagliere?

Se non si dispone di una breadboard, è ancora possibile creare circuiti semplici, ma è solo un po 'meno conveniente.

Un metodo consiste nell'usare una variazione di costruzione punto a punto, sia che i componenti di saldatura siano direttamente insieme, sia che avvolgano il filo intorno a ciascun segmento di componenti per unirli. Questo metodo è incredibilmente laborioso, tuttavia, e se sei costretto a usare questo metodo, può essere d'aiuto usare il nastro elettrico per tenere tutto a posto.

Proto-Board vs. Breadboard

Un metodo più semplice ma più permanente è usare il proto-board. Queste schede sono coperte da fori con anelli di rame intorno a loro, consentendo di creare circuiti saldando i componenti in posizione e collegandoli con fili o più saldature. Questa è una soluzione molto più permanente, e di solito arriva più tardi nel processo una volta che sai che il tuo circuito funzionerà senza problemi!

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Circuiti stampati (PCB)

Un ultimo esempio potrebbe essere quello di creare il proprio circuito stampato per un progetto.

Questa è una soluzione permanente, fatta su misura per il tuo circuito. Di solito, i circuiti stampati sono l'ultimo passo dopo il collaudo su breadboard e proto-board. Ci sono molte aziende che faranno ordinare i PCB, anche se è possibile farli da soli a casa se si desidera la piena esperienza DIY.

YouTuber Extralife ha un video che spiega come funziona il processo:

Fai i tuoi primi passi con Arduino o Raspberry Pi

La breadboard è l'accessorio perfetto per l'apprendimento dell'elettronica a qualsiasi livello.

Sia che tu stia muovendo i primi passi con i progetti per principianti Raspberry Pi Progetti Raspberry Pi per principianti Progetti Raspberry Pi per principianti Questi 10 progetti Raspberry Pi per principianti sono ottimi per ottenere un'introduzione alle funzionalità hardware e software del Pi e ti aiuteranno ad ottenere attivo e funzionante in pochissimo tempo! Ulteriori informazioni o progetti per principianti Arduino 15 Grandi progetti Arduino per principianti 15 Grandi progetti Arduino per principianti Interessato ad Arduino ma non sapendo da dove cominciare? Ecco alcuni dei nostri migliori progetti Arduino per principianti per iniziare! Per saperne di più, la breadboard è il posto in cui iniziare il tuo armeggiare.

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