Che cos'è una breadboard e come funziona? Un corso rapido di arresto

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

Se stai muovendo i primi passi nel mondo del fai-da-te o dei microcontrollori, potresti aver ricevuto una breadboard nel tuo Starter kit Arduino o Starter kit Raspberry Pi. Vediamo cos'è una breadboard, da dove provengono e come puoi utilizzarli.

Che cos'è una breadboard?

Una breadboard è un semplice dispositivo progettato per consentire la creazione di circuiti senza la necessità di saldature. 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 buchi fanno cosa. Diventa un po 'più facile capire cosa sta succedendo quando ne vedi uno dal basso.

Vedendolo da questa prospettiva, è più facile capire cosa sta succedendo. I due pezzi più grandi di filo lungo ciascun lato vengono generalmente utilizzati per collegare una fonte di alimentazione alla scheda. Di solito sono indicati come

rotaie di potenza. Gli altri pezzi di filo più piccoli che corrono perpendicolarmente su tutta la linea sono usati per componenti nel tuo circuito. Questo diagramma aiuterà a visualizzare questo modello dall'alto.

Le barre di alimentazione funzionano orizzontalmente come due file nella parte superiore e inferiore. Nel frattempo, le colonne verticali scorrono verso l'interno mentre scorri verso il basso il tabellone.

Se dovessi estrarre uno di questi pezzi di metallo, vedresti il ​​loro scopo. Sono progettati per aggrapparsi alle gambe di tutti i componenti spinti attraverso i fori della breadboard. Ciò consente di testare i circuiti senza doversi preoccupare della saldatura o di stabilire un buon contatto con la scheda.

Come regola generale, questo è il modo in cui funzionano tutte le breadboard, sebbene possano essere di varie dimensioni. Alcune breadboard hanno messaggi vincolanti da collegare a un alimentatore, ma puoi cavartela bene senza di loro. Inoltre, la maggior parte delle breadboard sono progettate per essere agganciate, nel caso abbiate bisogno di un sacco di spazio per un mega-progetto!

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

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

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

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

I circuiti integrati possono avere un numero diverso di pin, dimensioni e funzioni. Tuttavia, molti circuiti integrati sono conformi a uno standard chiamato Doppi pacchetti in linea (DIP), nel senso che condividono tutti una larghezza impostata. Quella larghezza è - hai indovinato - esattamente la dimensione giusta per adattarsi allo spazio nel mezzo della breadboard. Ciò rende molto più semplice lavorare con i circuiti integrati senza preoccuparsi di collegare accidentalmente i pin sbagliati.

Come vengono utilizzate le breadboard oggi?

Negli ultimi anni, quasi tutta l'elettronica entry-level prevede l'uso di un Arduino o di un Raspberry Pi.

Mentre ci sono molte cose che puoi fare con un Raspberry Pi non richiede componenti esterni 26 fantastici usi per un Raspberry PiCon quale progetto Raspberry Pi dovresti iniziare? Ecco la nostra carrellata dei migliori usi e progetti di Raspberry Pi in circolazione! Leggi di più , le cose diventano interessanti quando si utilizzano microcontrollori con circuiti fai-da-te. Il Blink lo schizzo per Arduino, in genere la prima cosa che fanno i principianti, può essere modificato per utilizzare un LED reale e una combinazione di resistori su una breadboard.

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

Se vuoi provare questo da solo, visualizza il codice per lo schizzo lampeggiante modificato.

Pin Power

Per progetti semplici come questo, i power rail non vengono sempre utilizzati, ma se è necessario utilizzarne più componenti che richiedono tutti alimentazione, è possibile fornire energia dai pin di alimentazione di un Arduino o Raspberry Pi

L'immagine sopra mostra un servo, che richiede energia e le istruzioni dell'Arduino. Eseguiamo cavi dal 5v e GND pin dell'Arduino al set superiore di power rail. Quindi colmiamo il divario all'altra estremità per fornire energia alle barre di alimentazione inferiori e utilizziamo piccoli pezzi di filo per fornire energia al VCC e GND fili del servo. Questa tecnica di collegamento a ponte per le linee elettriche è una buona pratica, poiché garantisce che i tuoi componenti abbiano sempre accesso all'alimentazione, indipendentemente da dove si trovano sulla breadboard.

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Cosa succede se non si dispone di una breadboard?

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

Un metodo consiste nell'utilizzare una variazione di costruzione punto-punto, saldando i componenti direttamente insieme o avvolgendo il filo attorno a ciascuna gamba del componente per unirli. Questo metodo è incredibilmente complicato, tuttavia, e se sei costretto a utilizzare questo metodo, può aiutare a usare il nastro elettrico per tenere tutto in posizione.

Proto-Board vs. breadboard

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

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Schede a circuito stampato (PCB)

Un ultimo esempio sarebbe quello di creare il tuo circuito stampato per un progetto.

Questa è una soluzione permanente, personalizzata per il tuo circuito. Di solito, i circuiti stampati sono l'ultimo passo dopo il test su breadboard e proto-board. Ci sono molte aziende che realizzeranno i PCB su ordinazione, anche se è possibile crearli da soli a casa se si desidera l'esperienza fai-da-te completa.

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.

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