5 padomi veiksmīgai maizes dēļu izveidei: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Mani sauc Džeremijs, un es mācos Ketteringa universitātes junioru gadā. Kā elektrotehnikas studentam man ir bijusi iespēja daudzas stundas pavadīt laboratorijās, veidojot nelielas shēmas uz maizes dēļu. Ja jums ir pieredze nelielu ķēžu izgatavošanā un elektronikas projektos, kas jādara pašiem, šeit, iespējams, neatradīsit daudz noderīgu. Šīs instrukcijas mērķis ir aptvert maizes dēļa lietošanas pamatus, iepazīstināt ar parastajām sastāvdaļām un veidot nelielas shēmas. Turklāt es īsi apspriedīšu, kā organizēt ķēdi, kā arī dažas problēmu novēršanas stratēģijas tiem gadījumiem, kad viss notiek nepareizi.

Tiek pieņemts, ka indivīdam, kas to lasa, ir zināmas elektronikas un terminoloģijas pamati: strāvas plūsma, spriegums, polaritāte, vadītspēja, īssavienojums, atvērta ķēde, krustojums un neobjektivitāte. Turklāt tiek pieņemts, ka lasītājs ir iepazinies ar laboratorijas vidē izmantoto barošanas avotu pārslēgšanu.

Es to rakstu, jo man patīk veidot nelielas shēmas laboratorijās un esmu ievērojis dažas izplatītas problēmas un kļūdas. Es ceru, ka tas palīdzēs kādam, kas tikai sāks ceļu elektronikas atklāšanā, atrast kaut ko noderīgu, kas ietaupīs dažas no galvassāpēm, ar kurām esmu saskāries ceļā, un atvērs durvis nelielas ķēdes veidošanas priekiem!

1. darbība: maizes dēlis

Kas ir maizes dēlis ?:

Populārs rīks ķēžu prototipēšanai un testēšanai, ļaujot lietotājam ātri savienot un nomainīt komponentus un viegli izveidot savienojumus. Maizes dēļa izmantošana ļauj ātri montēt un pārveidot ķēdes bez lodēšanas prasībām.

Konfigurācija:

Termināla sloksnes: palaidiet horizontāli, rindu numurus palielinot par pieciem, bet kolonnu burtus - piecas. 1. rinda, kolonnas A-E veido vienu nepārtrauktu kontakta punktu vai krustojumu, un 1. rinda, kolonnas F-J veido citu

Autobusu sloksnes: brauciet vertikāli pa pāriem pa katras puses garumu, un tās ir apzīmētas ar "+" vai "-". Visa + sloksne ir viens nepārtraukts savienojums, un - sloksne ir nepārtraukts savienojums, kas ļauj daudzus komponentus savienot ar barošanas avotu

Lāpstiņa / rieva: palaiž maizes dēļa garumu vertikāli starp spaiļu sloksnēm. Šajā rindā rindas ir pārtrauktas, ļaujot izmantot integrētās shēmas (IC)

Maizes dēļus var iegādāties dažādos izmēros un stilos, taču iepriekš minētais konfigurācijas apraksts paliek nemainīgs neatkarīgi no tā, vai jums ir pusmaizes dēlis vai lielāks modelis ar barošanas spailēm un vairākiem dēļiem, kas piestiprināti pie metāla plāksnes.

Lai sekmīgi izveidotu ķēdes, ir ļoti svarīgi stingri izprast maizes dēļa kontaktpunktu izkārtojumu. Pareizi lietojot, maizes dēlis ir lielisks instruments, lai izveidotu ķēdes un veiktu izmaiņas!

2. darbība. Ziniet savas sastāvdaļas

Elektroniskās shēmas projektēšanā var sastapties ar dažādiem komponentiem. Lai gan tas nav paredzēts kā izsmeļošs saraksts, es uzsvēršu dažas no biežāk sastopamajām sastāvdaļām, to mērķi un brīdinājumu par lietošanu. Daudzas galvassāpes var izglābt, pareizi rīkojoties un lietojot komponentus. Ja jūs tikko sākat strādāt ar elektroniku, var atrast daudzus komponentu komplektus, lai sniegtu pamatus par mazāk nekā 20 USD.

Rezistors: (mērīts omos) Iztur strāvas plūsmu ķēdē. Atkarībā no izvietojuma ķēdē var izmantot sprieguma vai strāvas sadalīšanai. Rezistoriem ir krāsainas joslas, kas norāda to pretestības vērtību omos, kā arī toleranci. Tabula ir noderīga pretestības vērtību noteikšanai. Rezistoru ķēdē var novietot abos virzienos un tas darbosies tāpat (tam nav polaritātes).

Foto rezistors: pretojas strāvas plūsmai. Pretestības vērtība mainās atkarībā no apkārtējās gaismas. Var izmantot aptumšojošos pielietojumos vai ķēdes ieslēgšanai vājā apgaismojumā.

Kondensators: (mērīts Faradā) Kondensators uzglabā enerģiju, kuru vēlāk var izkliedēt ķēdē. Tas darbojas kā bloks līdzstrāvai, bet ļauj maiņstrāvai iziet cauri. Kondensatoriem ir plašs pielietojums, sākot no frekvences filtrēšanas līdz izlīdzinošiem viļņiem taisngrieža ķēdē. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai gan keramikas disku kondensatori nav polāri komponenti, jābūt uzmanīgiem ar elektrolītiskajiem kondensatoriem, jo tiem ir noteikts vads savienošanai ar pozitīvajiem un negatīvajiem spailēm un tie var tikt bojāti, novietojot tos atpakaļ.

Tranzistors: tranzistors ir pusvadītājs, kas regulē strāvas plūsmu, pastiprina signālus vai darbojas kā slēdzis. Ir daudz dažādu tranzistoru veidu, taču vissvarīgākais apsvērums agrīnās shēmas projektēšanā (pieņemot, ka lietojumprogrammai ir pareizais tranzistors) ir tas, ka jārūpējas, lai izvairītos no šo komponentu statiskā šoka.

Diode: Diode ir pusvadītājs, kas darbojas kā vienvirziena pretvārsts strāvas plūsmai. Virzoties uz priekšu, strāva nonāk anodā (+ vads) un izplūst no katoda (- svins). Atgriezeniski novirzoties, tas darbojas kā atvērts slēdzis, un caur komponentu neplūst strāva. Jāņem vērā orientācija, jo diodes novietošana atpakaļ novedīs pie nevēlamas ķēdes uzvedības vai izpūstas diodes.

Gaismas izstarojošā diode (L. E. D): īpaša diode, kas izstaro gaismu, kad tā vada. Izmanto daudzās mazās lietojumprogrammās, kur nepieciešami indikatori. Priekšrocības ietver ārkārtīgi zemu enerģijas patēriņu un ārkārtīgi ilgu kalpošanas laiku.

Integrētā shēma: Pēdējais I ieviešamais komponents ir integrālā shēma (IC). Šeit ir pārāk daudz variāciju, lai uzskaitītu, bet daži ir darbības pastiprinātājs, taimeri, sprieguma regulatori un loģikas masīvi. Integrētās shēmas nodrošina visu ķēdi nelielā mikroshēmā, un tās var saturēt rezistorus, diodes, kondensatorus un tranzistorus mikroshēmā, kas ir mazāka par dimetānnaftalīnu. Ir mikroshēmas tapas uz mikroshēmas, uz mikroshēmas virsmas ir ievilkums vai punkts, un tas atbilst tapai Nr. 1, pēc tam tapas tiek secīgi numurētas uz leju un atpakaļ uz augšu.

UZMANĪBU! Integrētās shēmas var iznīcināt no statiskā šoka.

Kopā ar iepriekš minētajiem komponentiem ir induktori, releji, slēdži, potenciometri, mainīgie rezistori, septiņu segmentu displeji, drošinātāji, transformatori … jūs sapratāt! Ātra meklēšana tiešsaistē sniegs daudz noderīgas informācijas (piemēram: komponentu pārskati, ko dara tranzistors?, Kondensatoru veidi)

Ļoti noderīgi būs zināt pamatinformāciju par izmantotajām sastāvdaļām neatkarīgi no tā, vai tās ir jutīgas pret statiku un vai tām ir polaritāte. Jūs ne tikai ietaupīsit laiku, naudu un galvassāpes; taču ķēde, visticamāk, darbosies pēc vēlēšanās daudz ātrāk!

3. darbība. Organizācija ir būtiska

Organizācija - kāpēc tam ir nozīme?:

Iepriekš minētās shēmas (labajā pusē) funkcionāli ir vienādas, bet ar ievērojami atšķirīgu izskatu. Lai gan pirmais izmanto mazāk elektroinstalāciju, tā nav vēlamā metode mazu ķēžu veidošanai. Uz maizes dēļa ir pietiekami daudz vietas nelielām ķēdēm; nebaidieties izmantot šo vietu!

Lai gan potenciālo pirkumu izmantošanas izvēle ir personīga, pāris lietas var ievērojami atvieglot dzīvi. Daudzi cilvēki izmantos vara stiepli un izgatavos savus vadus, bet es dodu priekšroku maizes džemperiem, kurus var lēti iegādāties tiešsaistē. Džemperi ir izgatavoti no stiepļu pavedieniem, salīdzinot ar stingru vara stiepli, un to galā ir tapa, lai to būtu ērti lietot. Stieņu priekšrocība ir tā, ka elektroinstalācija ir daudz elastīgāka, tāpēc jums ir mazāka iespēja pārtraukt savienojumu un ir lielāka elastība maršrutēšanā. Pēdējā piezīme par elektroinstalāciju ir ļoti noderīga elektroinstalācijas "krāsu kodēšana" tādā veidā, kas jums ir viegli izsekojama (attēls pa kreisi). Piemēram, man patīk saglabāt sarkano un melno elektroinstalāciju pozitīvajam un negatīvajam spriegumam (attiecīgi), es bieži izmantoju pelēku vai oranžu kopējam pamatam, zilu ievades signālam un baltu vai dzeltenu iekšējiem savienojumiem. Ja jums ir vairāki barošanas avoti, kā arī signālu ģeneratora ieejas, ir lietderīgi izveidot vadiem tagus un marķēt tos, lai vēlāk nodrošinātu pareizu savienojumu.

Kad runa ir par shematiskas diagrammas ievērošanu, viss ir daudz vieglāk, ja jūs izkārtojat komponentus uz tāfeles pēc iespējas tuvāk shēmas izkārtojumam. Tādā veidā jūs varat uzreiz redzēt savu komponentu vērtības, kā arī atvieglot signālu maršrutu izsekošanu / kļūmju novēršanu. Lielākās daļas skolu laboratorijas bieži uzdos jums veikt sprieguma vai strāvas mērījumus noteiktā ķēdes punktā; šajos gadījumos, ja jūsu ķēde fiziski atspoguļo shēmu, ir milzīga palīdzība! Visbeidzot, iekļūstot sarežģītākās un modernākās shēmās, ir svarīgi, lai jutīgākie komponenti (piemēram, integrētās shēmas) nebūtu prom no induktoriem, relejiem un citām sastāvdaļām, kur tie var tikt bojāti no magnētiskajiem laukiem.

Ja jūsu veidotajai shēmai ir viena (vai vairākas) integrālās shēmas, ķēdes izveidošanai nepieciešamo komponentu un vadu skaits var kļūt diezgan netīrs. Lai samazinātu jucekli un atvieglotu lietas, bieži vien ir lietderīgi novietot integrēto shēmu prom no visa pārējā, kas atrodas uz tāfeles, un pārējās sastāvdaļas ar vadiem novietot pie IC tapām. šādā veidā vēlāk ir daudz vieglāk atšifrēt lietas. Ja ķēde vēlāk tiks iebūvēta pastāvīgā formā, varat visu apvienot, lai ietilptu mazākā telpā.

4. darbība: pamata problēmu novēršana

Viss ir kārtībā - kamēr nav!

Tātad, jūs esat paveicis mājas darbus, jūs saprotat savas sastāvdaļas, un ķēde ir veidota tieši tā, kā norādīts instrukcijās. Pagrieziet barošanas slēdzi… un… NEKAS! Nav nekas neparasts izveidot nelielu ķēdi un pēc tam atklāt, ka kaut kas nav kārtībā. Tas viss ir daļa no mācību procesa. Zinot, ar ko sākt problēmu novēršanu, var samazināt problēmas un kairinājumu.

Barošanas avots: parasti vislabāk ir sākt problēmu novēršanu, nodrošinot strāvas padevi ķēdē. Ja ķēde tiek darbināta ar akumulatoru, izmantojiet multimetru, lai pārbaudītu spriegumu un pārliecinātos, ka tas ir pietiekami daudz "sulas" ķēdes barošanai. Ja tiek izmantots barošanas avots, jāņem vērā daudzi faktori:

Barošanas režīms: Daudziem barošanas avotiem ir iespēja nodrošināt pastāvīgu strāvu (cc) vai pastāvīgu spriegumu (cv). Ir svarīgi nodrošināt pareizu iestatījumu pareizu darbību. Lielākā daļa mazo projektu tiks pievienoti barošanas avotam nemainīga sprieguma režīmā

Zemes / negatīvs spriegums: ja jūsu projektu darbina akumulators, visticamāk, tā nebūs problēma. Izmantojot strāvas padevi, bieži ķēdēm tiek piemērots negatīvs spriegums (piemēram, darbības pastiprinātājam), kā arī kopīga zeme. Ir svarīgi saprast atšķirību šeit un NAV uzskatīt, ka negatīvais spriegums un kopējā zeme ir savstarpēji aizvietojami

Barošanas avota iestatījumi: ja tiek izmantots negatīvs spriegums, pārliecinieties, ka zināt, kā pielāgot barošanas avota iestatījumus. Tas dažādiem ražotājiem būs atšķirīgs, bet parasti tas tiks paveikts, izmantojot izvēles slēdžus ierīces priekšpusē. Pirmo reizi, kad izmantoju barošanas avotu, lai operacionālajam pastiprinātājam piegādātu -12 voltus, neizdevās pārbaudīt, vai sprieguma iestatījumi ir noregulēti gan +, gan barošanas avotam. Tā rezultātā es vairāk nekā stundu pavadīju, atjaunojot / atkārtoti pārbaudot savu ķēdi

Ķēdes konfigurācija

Veiciet shematiskās un shēmas salīdzinājumu, ja esat izveidojis ķēdi tā, lai shēmā atspoguļotu shēmu, šis solis ir daudz vienkāršāks.

Pārbaudiet polāro komponentu (diodes, kondensatori, tranzistori) orientāciju

Pārliecinieties, ka detaļu vadi nepieskaras, radot īssavienojuma apstākļus

Pārbaudiet spaiļu sloksnes, pārliecinieties, ka visi komponentu vadi un vadi ir stingri ievietoti kontaktpunktā un vai visas sastāvdaļas, kurām vajadzētu veidot savienojumus, to dara. Ir viegli nejauši pāriet uz citu spaiļu sloksni, kad viss kļūst pārblīvēts. Tas rada pārtraukumu (vai atvērtu ķēdi)

Ja ar strāvu, komponentu orientāciju un vadiem viss izskatās labi, sāciet domāt, ka sastāvdaļa ir bojāta. Ja ķēde satur IC, dažreiz tikai tās nomaiņa var atrisināt problēmu. Turklāt, ja atrodaties laboratorijas vidē un pārstrādājat komponentus, var gadīties, ka jums ir bojāts kondensators, diode vai tranzistors, kuru grupa iepriekš ir nepareizi pievienojusi un iznīcinājusi

Iepriekš minētajām darbībām vajadzētu atrisināt daudzas problēmas, kas radušās pamata ķēdes veidošanā, bet, ja viss izskatās labi un joprojām nedarbojas, iespējams, ir pienācis laiks visu nojaukt, vēlreiz pārbaudīt visas pretestības vērtības un pārbaudīt visas sastāvdaļas var pārbaudīt ar pieejamo aprīkojumu. Lielākā daļa shematisko diagrammu, īpaši tās, kuras izmanto laboratorijās akadēmiskajā vidē, ir izveidotas un pārbaudītas vairākas reizes, tāpēc ir maz ticams, ka problēma slēpjas shematiskajā dizainā. Ja tomēr prototipējat savu ķēdi un nevarat atrisināt problēmas, izmantojot problēmu novēršanu, visizdevīgāk varētu būt atgriezties pie zīmēšanas dēļa un analizēt ķēdes modeli, lai konstatētu trūkumus.

5. solis: nepadodieties

Veidojot nelielas shēmas, ir ļoti viegli sarūgtināties. Ir burtiski neskaitāmas variācijas, kā lietas var noiet greizi. Dažas problēmas ir daudz grūtāk novērst nekā citas. Lai gan to ir vieglāk pateikt, nekā paveikt, neļaujiet neapmierinātībai spriest. Speriet soli atpakaļ, atdzesējiet un novērtējiet situāciju no loģiskā viedokļa. Esmu gandrīz izgājis no laboratorijām vairākkārt vilšanās dēļ, tikai konstatējot, ka viens vads kaut kur ir atvienots vai signāla izeja nav ieslēgta. Biežāk nekā nē, problēma ķēdē ir tikai neliela detaļa. Loģisku un metodisku darbību veikšana, lai novērtētu ķēdi un identificētu problēmu, parasti noved pie risinājuma. Ir jāizpēta tik daudz elektronikas aspektu, neļaujiet neveiksmēm vai neveiksmēm ļaut jums atteikties no šī atalgojošā centiena!