Qu'est-ce qu'un conseil de développement ? Assemblage de circuits rapide sur des planches à pain sans soudure

Concevoir et déboguer les prototypes les plus divers appareils Arduino utilise des planches à pain (un autre nom est des circuits imprimés et des planches à pain sans soudure). Ils existent en plusieurs variétés et diffèrent par leur taille et quelques autres caractéristiques de conception. Les planches à pain peuvent aider les ingénieurs en herbe à créer circuits simples, et lors du prototypage de dispositifs complexes. Cet article vous expliquera ce qu'est une carte de développement et comment utiliser cet appareil.

C'est rarement réel Projet Arduino contient moins de 5 à 10 éléments connectés les uns aux autres. Même dans un circuit de balise simple et bien connu, 2 éléments sont utilisés, une LED et une résistance, qui doivent d'une manière ou d'une autre être connectés l'un à l'autre. Et c’est là que se pose la question de savoir comment procéder.

À l'heure actuelle, les principales méthodes d'installation suivantes sont utilisées en électronique et en robotique au stade du prototypage :

Soudure. Pour ce faire, utilisez des cartes spéciales avec des trous dans lesquels les pièces sont insérées et reliées entre elles par soudure (à l'aide d'un fer à souder) et des cavaliers.
Tricher. Grâce à cette technologie, les connexions de contact des appareils sont combinées avec Tableau de développement en enroulant un fil propre sur le contact à broche.

L'option la plus moderne pour créer des prototypes est une maquette sans soudure, qui présente des avantages incontestables :

Capacité à effectuer des travaux de débogage un grand nombre de une fois changé, la modification des circuits et des méthodes de connexion des appareils ;
La possibilité de connecter plusieurs cartes en une seule grande, ce qui vous permet de travailler avec des projets plus complexes et plus vastes ;
Simplicité et rapidité de prototypage ;
Durabilité et fiabilité.

La version anglaise du nom d'une planche à pain sans soudure est breadboard.

Schéma de la carte de développement

Pour savoir utiliser une carte de développement, il faut comprendre le principe de sa conception.

La carte de développement sans soudure possède une base en plastique avec de nombreux trous (la distance standard entre eux est de 2,54 mm). À l’intérieur de la structure se trouvent des rangées de plaques métalliques. Chaque plaque comporte des clips cachés dans la partie en plastique de l'appareil.

Les fils sont insérés dans ces clips. Lorsqu'un conducteur est connecté à l'un des trous individuels, le contact est simultanément connecté à tous les autres contacts de la rangée séparée.

Il convient de noter qu'un rail contient 5 clips. Il s'agit de la norme générale pour toutes les cartes sans soudure. Autrement dit, jusqu'à cinq éléments peuvent être connectés à chaque rail, et ils seront interconnectés.

Il convient de noter que bien qu'il y ait dix trous dans chaque rangée, ils sont toujours divisés en deux parties isolées, cinq chacune. Entre eux se trouve un rail sans épingles. Cette conception est nécessaire pour isoler les plaques les unes des autres, et permet de connecter simplement des puces réalisées en boîtiers DIP.

Certaines cartes de développement incluent également deux lignes électriques de chaque côté. Généralement, la « ligne rouge » est utilisée pour fournir la tension « + », la ligne « bleue » pour le « - ». Grâce à la présence de deux bus de puissance, la carte peut être fournie avec deux différents niveaux tension.

Pour faciliter la navigation, la maquette comprend également des éléments numériques et désignations de lettres, qui peut être utilisé pour vous guider lors de la création, par exemple, d'instructions de connexion.

Principaux types de cartes de développement

Les cartes de développement diffèrent par le nombre de broches situées sur le panneau, le nombre de bus et la configuration. Il existe également des planches à pain dans lesquelles les connexions de contact sont réalisées par soudure, mais travailler avec elles est plus difficile qu'avec des appareils sans soudure.

Selon les caractéristiques, les types les plus courants sont :

Pour assembler de grosses puces, on utilise principalement des cartes sans soudure avec 830 ou 400 trous. Pour connecter plusieurs composants et fournir des fils aux points nécessaires - 8, 10, 16 trous ;
Avec la présence de rainures pour l'adhésion des planches, qui permettent la mise en œuvre de projets assez importants ;
Avec autocollant sur la base pour une fixation sûre à l'appareil ;
Avec symboles imprimés sur la carte pour connecter des appareils.

En fonction du coût et du fabricant, l'emballage peut également inclure des accessoires supplémentaires - câbles de liaison, divers connecteurs. Mais le principal critère de qualité reste toujours le nombre de connecteurs de contact et leurs caractéristiques techniques.

Comment utiliser une carte de développement

L'utilisation de la maquette est assez simple. Lors de la création d'un circuit, les éléments nécessaires sont insérés dans les trous du boîtier en plastique - condensateurs, résistances, divers indicateurs, LED, etc. La largeur des connecteurs permet de connecter des conducteurs d'une section de 0,4 à 0,7 mm aux contacts.

L'exemple le plus simple de création d'un prototype de circuit à l'aide d'une maquette serait l'implémentation suivante :

Pour l'assembler, vous devez prendre :

Planche à pain ;
fils de connexion;
1 LED ;
bouton tactile ;
résistance d'une résistance nominale de 330 Ohms ;
Pile couronne 9V.

Le plus de la batterie est connecté au bus positif et le moins au négatif. Si le circuit est correctement assemblé, lorsque vous appuyez sur le bouton, la LED s'allume.

Attention! Les planches à pain sans soudure sont absolument inacceptables à utiliser avec une tension de 220 V !

Les planches à pain sont optimales pour créer presque n'importe quel circuits numériques et ne sont pas destinés à être assemblés circuits analogiques, avec une sensibilité élevée à la valeur de résistance. Dans leur pratique, ils sont souvent utilisés aussi bien par des débutants qui comprennent les bases des circuits que par des professionnels expérimentés en raison de la facilité d'installation et Haute qualité connexions des contacts de travail.

Lorsque les circuits sont soudés, vous pouvez tout faire sans ajouts. Mais il existe alors une probabilité assez élevée que quelque chose court-circuite. Et puis le schéma ne fonctionnera pas. Pour éliminer cet inconvénient et donner aux résultats du travail une forme plus ou moins décente, ils utilisent une invention aussi simple et efficace qu'une planche à pain. Qu'est-ce qu'elle est? Quelles variétés existe-t-il ?

Planche à pain

Comment utiliser une telle invention ? Tout d'abord, clarifions la composante terminologique. Une carte de développement est un flan universel utilisé pour assembler et simuler des prototypes d'appareils électroniques. Ils peuvent être divisés en deux types :

Ceux où la soudure est utilisée.
Ceux où il n'y a pas de soudure.

Pendant le prototypage appareils électroniques Tout le monde est confronté à plusieurs problèmes :

La maquette doit être conçue à partir de zéro puis fabriquée. Si une erreur est commise, il faudra la refaire.
Créer une seule copie n’est généralement pas rentable.
Si le circuit est réalisé sur des microcircuits avec un faible degré d'intégration et des éléments analogiques, il sera alors plus facile de le réaliser en utilisant une installation murale. Mais il sera très difficile de réaliser des dispositifs à microprocesseur de cette manière.

Les radioamateurs débutants sont dans la position la moins avantageuse : n’ayant pas encore les compétences nécessaires pour concevoir des circuits, ils doivent fonctionner « au hasard ». Donc sur ce moment Une large gamme de planches à pain différentes est produite, où différentes pistes courtes sont posées, et une personne n'aura qu'à connecter les pièces pour obtenir le circuit nécessaire.

Variétés

Il existe plusieurs types de maquettes :

Universel. Ils ne comportent que des trous métallisés qui seront reliés par le développeur.
Pour appareils numériques. Il y a des endroits séparés où les microcircuits peuvent être placés. Il existe également des bus d'alimentation électrique sur tout le tableau.
Spécialisé. Ils sont créés pour divers appareils qui doivent fonctionner sur certaines puces. En règle générale, ils sont très fonctionnels et bien conçus.

De plus, selon la manière dont ils sont fabriqués, il en existe deux types :

Planche à pain sans soudure. Les avantages de ce type sont généralement appelés intégrité et précision d'exécution (si l'on parle de dessins industriels).
Planche à pain soudée. Bon marché et opportunité changement facile appareils - ce sont les principaux avantages de ce type.

Cartes de développement pour montage sur socket

Ces flans comportent des milliers de trous reliés les uns aux autres au moyen de bandes métalliques. Les fils des microcircuits et des composants radio sont insérés dans les trous puis connectés à l'aide de cavaliers. Les longues rangées de broches visibles en bas, au milieu et en haut de la carte sont les rails d'alimentation. Ils sont utilisés pour connecter plusieurs points d'un circuit à la terre et à l'alimentation électrique. Sous chaque trou il y a un contact élastique formulaire spécial, qui garantit une conductivité élevée et une durabilité des connexions. La carte de développement est empilable. Dans de tels cas, des rainures sont situées sur les faces latérales pour connecter plusieurs appareils en un seul grand.

Conclusion

La carte de développement simplifie considérablement le travail du développeur. Cela augmente également la stabilité du circuit, alors n’hésitez pas à utiliser l’appareil. Il est impossible de ne pas noter le rôle important que joue une carte de développement pour les personnes qui commencent tout juste à développer des appareils électroniques, car nombre de ces flans sont déjà produits pour la création de certains appareils. Par conséquent, lors de la conception d'un circuit populaire, il est logique de vérifier s'il existe déjà un blanc, car si la réponse est positive, cela permettra de gagner beaucoup de temps.

Tous les gens du monde, jeunes et vieux, savent qu’avant de créer quoi que ce soit, il faut d’abord créer une maquette de ce « quelque chose », qu’il s’agisse d’une maquette d’un bâtiment, d’un stade ou même d’une petite toilette rurale. En génie électrique, cela s’appelle un prototype. Un prototype est un modèle fonctionnel d’un appareil. Par conséquent, les ingénieurs électroniciens expérimentés, avant d'assembler un appareil selon un circuit sur Internet, posté par on ne sait qui et personne ne comprend pourquoi, doivent s'assurer que ce circuit fonctionnera réellement. Par conséquent, le circuit doit être assemblé rapidement et s'assurer qu'il fonctionne, c'est-à-dire assemblé mise en page. Eh bien, pour l’assembler, c’est exactement ce dont nous avons besoin planche à pain.

Types de cartes de développement

Carton épais

Il y a bien longtemps, quand on n'était même pas dans les plans, nos grands-pères, et peut-être nos grands-mères, on ne sait jamais :-), utilisaient carton épais. C'est le plus rapide et manière bon marché vérification des circuits. Des trous ont été découpés dans le carton pour les bornes des éléments radio et de l'autre côté ils ont été connectés à l'aide de fils et d'autres éléments s'ils ne rentraient pas sur la face avant. Cela ressemblait à ceci :

A est la face avant, B est la face arrière.

Tout irait bien, mais j'ai dû souder les fils, m'assurer que rien n'était court-circuité nulle part, et pendant que vous « sculptez » ce circuit, vous pouvez même vous perdre par inadvertance :-). Oui, et d’une manière ou d’une autre, ce n’est pas beau.

Planches à pain faites maison

J'ai encore retrouvé ces moments au cercle radio. À l’époque, nous fabriquions nous-mêmes des planches à pain. Nous avons pris un cutter bien aiguisé et découpé des carrés sur du PCB en aluminium. Ensuite, ils ont été recouverts de soudure.

Si nous devions connecter des pistes quelque part, nous faisions simplement des cavaliers entre les carrés avec une goutte de soudure. Il s'est avéré de haute qualité et beau. Si vous étiez trop paresseux pour souder les éléments radio sur une carte normalement câblée avec des pistes, vous la laissiez simplement telle quelle et utilisiez l'appareil.

Cartes de développement jetables

Les fabricants ont finalement abandonné cette question, ou comme on dit en économie, la demande crée l’offre. Des maquettes de foulards prêtes à l'emploi, simple face et même double face, ont commencé à apparaître pour toutes les tailles et tous les goûts.

D'ailleurs, vous pouvez les trouver sur Ali tout de suite tout un ensemble .

Les trous sont très bien adaptés aux tailles des broches des microcircuits, ainsi qu'à d'autres éléments radio. Par conséquent, il est très pratique d’assembler et de tester des appareils électroniques sur de telles planches à pain. Oui, et ils sont peu coûteux.

Le verso de ces cartes de développement avec des appareils prêts à l'emploi ressemblera à ceci :

Quels sont les inconvénients de ces cartes de développement ? Il est toujours préférable de les utiliser une fois, car avec une utilisation répétée, leurs taches peuvent s'envoler, ce qui entraînera leur inadéquation.

Planches à pain sans soudure

Le progrès avance à pas confiants à travers notre monde et maintenant ils sont apparus sur le marché. planches à pain sans soudure.

Ils coûtent un peu plus cher que de simples planches à pain jetables, mais honnêtement, ça vaut le coup.

Ils sont très pratiques en termes d'installation de pièces, ainsi que de connexion entre eux. Des fils d'au moins 0,7 mm et d'au moins 0,4 mm de diamètre peuvent être insérés dans de telles planches à pain. Pour savoir quels trous et quelles pistes communiquent entre eux, nous vérifions le tout. Pour concevoir de grands circuits (vous développerez soudain une sorte d'unité de contrôle pour un collisionneur de hadrons), vous pouvez ajouter les mêmes planches à pain bout à bout. Il y a des oreilles spéciales pour cela. Un mouvement et la planche à pain deviendra un peu plus grande.

Eh bien, quel type de planche à pain peut-il y avoir sans fils de connexion ? Fils de connexion ou cavaliers ( de l'anglais- jump), sont nécessaires pour connecter les composants radio sur la maquette elle-même.

Un peu plus tard, j'ai acheté ces pulls chez Aliexpress. Ils sont bien plus pratiques que ceux filaires :

Tout est simple ici, prenez le pull et insérez-le d'un léger mouvement de la main

Créons un circuit simple pour allumer une LED via un bouton sur une maquette

Voilà à quoi elle ressemblera

Réglez l'alimentation sur 5 Volts et appuyez sur le bouton. La LED s'allume vert clair. Cela signifie que le système est réalisable et que nous pouvons l’utiliser à notre discrétion.

Conclusion

Les planches à pain sans soudure prennent le monde d'assaut. N'importe quel circuit sur eux peut être assemblé et démonté en quelques minutes. Après avoir assemblé et vérifié le circuit sur la planche à pain, vous pouvez commencer en toute sécurité à l'assembler sous sa forme pure. Je pense que tout ingénieur électronicien qui se respecte devrait disposer d'une telle maquette. Mais gardez à l'esprit qu'il est préférable de ne pas tester les circuits avec un courant important dans le circuit, car les contacts des cartes prototypes peuvent simplement griller - loi Joule-Lenz. Bonne chance dans votre développement et votre construction. appareils radio-électroniques!

Où acheter une carte de développement

Une planche à pain avec des cavaliers flexibles et même une alimentation 5 volts prête à l'emploi peuvent être immédiatement achetées en kit sur Aliexpress. Choisirà votre goût et couleur !

Si vous ne le souhaitez pas, le moyen le plus simple serait d'acheter une planche à pain jetable et d'y assembler un appareil fini :