Cartes de prototypage peut être assemblé pour n'importe quel appareil. Ils sont populaires auprès des ingénieurs en électronique en herbe et des artisans expérimentés. Ils sont assemblés par soudure et sans soudure. Les premiers sont durables et peuvent être utilisés comme carte principale, tandis que les seconds sont plus pratiques à assembler en raison de l'élimination des travaux de soudure.
Pour lancer la production d'un produit, vous devez effectuer sa mise en page, puis, après avoir évalué les performances du produit et ses autres paramètres, procéder à la sortie de la série. Dans ce cas, vous économisez de l'argent et du temps. Mais les prototypes ne sont pas seulement fabriqués en production, ils sont également largement utilisés en électronique et, tout d'abord, cela est associé à la sortie de prototypes.
Disons que vous êtes sur le point de fabriquer un nouvel appareil électronique. Auparavant, le prototype de la planche à pain se présentait sous la forme d'un rectangle en carton, dans lequel des trous étaient percés et des radioéléments y étaient insérés, connectés les uns aux autres, puis son travail était vérifié. Si l'appareil fonctionnait normalement, la production de la carte principale a commencé en utilisant les matériaux appropriés. Maintenant, la tâche est quelque peu simplifiée - des prototypes avec des trous et des pistes déjà préparés sont activement vendus sur le marché, que l'on peut trouver dans les magasins spécialisés, par exemple ici dans ce http://makerplus.ru/, où vous pouvez choisir un option.
Quelles sont les cartes de développement disponibles
Les planches à pain sont fabriquées sans soudure et avec soudure. La conception sans soudure comprend un boîtier en plastique à plusieurs trous avec des connecteurs à broches. Des pièces y sont montées. Les trous sont conçus pour des fils d'un diamètre de 0,7 mm. La distance entre eux est de 2,54 mm, cela suffit pour installer le transistor et d'autres éléments.
Les voies électriques sont indiquées par des lignes bleues et rouges. Le nombre de points pour les connecteurs peut varier de 100 à 2500 pièces. Le principe de travailler avec une telle planche est simple. Vous montez des éléments électroniques dans les trous nécessaires et les connectez avec des fils ordinaires, ou achetez des cavaliers spécialement préparés. Si le circuit est mal assemblé, démontez-le et remontez-le.
Planche à pain avec soudure
Une telle carte diffère de l'option envisagée ci-dessus en ce que les éléments installés dans le boîtier peuvent être soudés. Dans ce cas, vous pouvez l'utiliser non seulement comme modèle, mais aussi comme produit réel. Certes, alors la planche sera un peu plus grande. De plus, les structures brasées ont un prix inférieur.
Les planches soudées, qui, soit dit en passant, peuvent être achetées sur le site Web de la boutique en ligne http://makerplus.ru/category/breadboard, ont des trous pour les fils jusqu'à 0,9 mm de diamètre et sont situées par incréments d'un pouce (2,54 mm). Des lignes droites isolées en feuille sont situées d'un côté de la structure et des radioéléments et des cavaliers sont installés de l'autre.
- Coupez immédiatement la planche à la taille désirée. Pour cela, des ciseaux ordinaires, un cutter, une scie à métaux conviennent. Vous pouvez même le casser à travers les trous, mais ensuite nettoyer les bords.
- Si vous n'utilisez pas la planche pour le moment, ne touchez plus les zones du foil avec vos mains. Les mains peuvent être humides, ce qui corrode la surface et altère le contact.
- Si des oxydes ou des impuretés apparaissent, nettoyez-les avec du papier de verre zéro ou une gomme ordinaire.
- Les radioéléments sont installés du côté où il n'y a pas de bandes d'aluminium. Les fils sont poussés dans les trous et scellés par l'arrière.
- La couleur bleue des chemins conducteurs indique le "moins" du circuit, le "plus" rouge et le vert est utilisé à votre discrétion. Les pistes sont marquées du même côté que le foil.
- Le positionnement le plus important des pièces est en position verticale, car dans ce cas, une erreur entraînera une chaîne mal assemblée.
Notez que les deux types de planches à pain peuvent avoir des fentes sur les côtés. Ceci est nécessaire pour ceux qui collectionnent gros appareil composé de plusieurs modules. Les fentes vous permettent d'assembler une grande planche à partir de plusieurs petites.
Ce didacticiel vidéo explique ce que sont les maquettes sans soudure et à quoi elles servent. C'est outil nécessaire non seulement pour les débutants mais aussi pour les utilisateurs expérimentés de la plate-forme Arduino.
Acheter des planches de prototypage
Vous pouvez acheter des maquettes sans soudure dans un magasin de pièces radio, sur un marché de la radio ou dans une boutique en ligne. Mais l'option la plus rentable est, bien sûr, Aliexpress. Il y a grand choix planches de prototypage,
ainsi que des prix pas élevés. Mais vous devez être prudent et acheter uniquement auprès de vendeurs fiables. Voici les liens vers aliexpress :
Planche à pain
Les maquettes sans soudure sont très pratiques pour enseigner Arduino et prototyper vos projets. Grâce à ces cartes, vous pouvez assembler des circuits assez complexes sans même prendre un fer à souder. Il vous suffit d'insérer les éléments schématiques dans les trous de la maquette et tout fonctionne. Des projets simples peuvent être réalisés même sans fils. Cela accélère considérablement le processus d'apprentissage ou de prototypage de votre appareil.
Vous pouvez assembler un projet, puis en démonter et en assembler un autre. Vous n'avez pas besoin d'un fer à souder pour cela et matériaux consommables... Aussi, avant de fabriquer un appareil à part entière, il est préférable d'assembler sa maquette sur une maquette sans soudure. Cela peut révéler des défauts dans le schéma. Cela aidera également à écrire le firmware, car vous pouvez utiliser les LED pour le débogage. Ce n'est qu'après avoir assemblé le prototype, écrit le firmware et vérifié que tout fonctionne comme prévu, que vous pouvez assembler la version finale de votre appareil.
Comment utiliser une planche à pain
Très simple! La principale chose à retenir est de savoir comment les trous de la planche à pain sont connectés. Tout y est simple et clair. Il y a des lignes électriques horizontales le long des bords, généralement marquées en bleu et rouge pour plus de commodité. Et au milieu, il y a de nombreuses lignes de 5 points connectées verticalement. L'image ci-dessous montre le brochage de la maquette.
Pourquoi font-ils cela? Cela vous permet d'identifier les lacunes, de modifier le circuit, puis, lorsque l'appareil est débogué, de le transférer vers un divorcé circuit imprimé fait de PCB recouvert d'une feuille. Car déboguer et modifier un appareil soudé sur une carte gravée est toujours beaucoup plus difficile. Bien sûr, dans ce cas, vous pouvez également modifier le schéma en coupant une partie des pistes, en soudant les pièces avec un montage articulé depuis la face imprimée, etc., mais c'est déjà un cas extrême.
Il existe de nombreuses grandes planches à pain de type pince sur le marché aujourd'hui, à un prix raisonnable, surtout si elles sont achetées sans cavaliers. Un exemple d'appareil monté sur une telle carte peut être vu ci-dessous :
Considérons comment sont disposés les prototypes de pinces, ils utilisent des contacts à ressort, reliés par 5 pièces consécutives avec des contacts en étain, ils sont généralement situés verticalement:
Sur la carte se trouvent également des rangées de trous pour l'alimentation (généralement situés horizontalement), plus et moins, indiqués respectivement (+) et (-) sur la carte. Lorsqu'un fil est inséré dans un trou de la carte, il est fixe, et si un deuxième fil est inséré dans le même groupe de trous connectés à l'intérieur de la carte, il y aura un contact entre eux. Les cartes de développement sont divisées en collet, ou sans soudure, dont nous avons parlé ci-dessus, et en cartes qui doivent être soudées. Sur les cartes de prototypage fabriquées en usine conçues pour la soudure, insérez un fil dans le trou, soudez-le avec un contact sur la carte. Un exemple d'une telle planche est dans la photo suivante:
Toutes les connexions sur ces cartes sont faites avec un fil de montage flexible, en le soudant aux contacts utilisés. Un tel fil peut être nu, puis, afin d'éviter les courts-circuits, il est soudé sur toute la longueur du parcours aux contacts de la carte, comme on peut le voir sur la photo ci-dessous :
De plus, le fil reliant les contacts peut être isolé, puis il est soudé uniquement aux contacts qui doivent être connectés. Par exemple, comme dans la figure suivante :
Connexion de soudure de carte prototype avec fil isolé
Voici à quoi ressemble l'appareil, du côté des pièces, assemblé sur une maquette :
Le pas des trous d'une carte conçue pour la soudure (ainsi que d'une carte prototype à pince) est d'environ 2,5 mm et correspond au pas des pattes des microcircuits réalisés dans un boîtier Dip. Certains artisans, radioamateurs, apparemment par principe, fabriquent eux-mêmes quelque chose de similaire aux planches d'usine, de leurs propres mains:
Dans la fabrication d'une telle carte, un motif protégeant de la gravure est appliqué aux emplacements des futurs contacts à l'aide d'un marqueur ou, et gravé de la manière habituelle, puis percé. Les cartes de prototypage pour le débogage de l'appareil peuvent être fabriquées par vous-même et plus d'une manière simple, en divisant un morceau de textolite recouvert d'une feuille d'aluminium avec un cutter en sections :
À l'époque soviétique, lorsqu'il n'y avait pas de maquettes d'usine en vente et que même la textolite revêtue d'aluminium n'était pas disponible pour tout le monde, les radioamateurs fabriquaient également de telles maquettes :
Ils ont fabriqué une telle planche à pain à partir de pétales d'étain pressés dans de la textolite sans feuille ou un morceau de contreplaqué - des contacts, ensuite étamés, et des composants radio et des fils de connexion étaient déjà soudés à ces pétales. Préparé par AKV.
Lorsque les circuits sont soudés, vous pouvez tout faire sans ajouts. Mais alors il y a une probabilité assez élevée que quelque chose puisse se fermer. Et puis le circuit ne fonctionnera pas. Pour éliminer cet inconvénient et apporter les résultats du travail sous une forme plus ou moins décente, ils utilisent une invention aussi simple et efficace qu'une planche à pain. Qu'est-ce que c'est? Quelles variétés existe-t-il ?
Planche à pain
Comment utiliser une telle invention ? Tout d'abord, clarifions la composante terminologique. Une maquette est une pièce polyvalente qui est utilisée pour construire et modéliser des prototypes appareils électroniques... Ils peuvent être divisés en deux types :
- Ceux où la soudure est utilisée.
- Ceux où il n'y a pas de soudure.
Lors du prototypage d'appareils électroniques, chacun doit faire face à plusieurs problèmes :
- Une maquette doit être conçue à partir de zéro puis fabriquée. Si vous faites une erreur, vous devrez la refaire.
- Il n'est généralement pas rentable de créer une seule copie.
- Si le circuit est réalisé sur des microcircuits à faible degré d'intégration et des éléments analogiques, il sera alors plus facile de le réaliser par montage en surface. Mais il sera très difficile de fabriquer des dispositifs à microprocesseur de cette manière.
Les radioamateurs novices sont dans la position la moins avantageuse : n'ayant pas encore les compétences pour concevoir des circuits, ils doivent opérer avec la "méthode poke". Par conséquent, à l'heure actuelle, une large gamme de planches à pain différentes est en cours de production, où différents chemins courts sont tracés, et une personne n'aura qu'à connecter les pièces pour obtenir le circuit nécessaire.
Variétés
Il existe plusieurs types de planches à pain :
- Universel. Ils n'ont que des trous plaqués qui seront connectés 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 qui circulent sur toute la carte.
- Spécialisé. Créé pour divers appareils cela devrait fonctionner sur certains microcircuits. En règle générale, ils sont très fonctionnels et sophistiqués.
De plus, selon la façon dont ils sont fabriqués, il en existe deux types :
- Planche à pain sans soudure. L'intégrité et la précision d'exécution (si nous parlons de dessins industriels) sont généralement appelées les avantages de ce type.
- Planche à pain soudée. Le faible coût et la possibilité de changer facilement d'appareil sont les principaux avantages de ce type.
Cartes de prototypage de socket
De tels flans ont des milliers de trous qui sont reliés les uns aux autres par des bandes métalliques. Les conclusions des microcircuits et des composants radio sont insérées dans les trous, puis connectées 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 de circuit à la terre et à l'alimentation. Un contact élastique de forme spéciale est situé sous chaque trou, ce qui garantit une conductivité et une durabilité élevées des connexions. La planche à pain peut être empilable. Dans de tels cas, des rainures sont situées sur les faces latérales pour connecter plusieurs appareils en un seul grand.
Conclusion
La carte prototype facilite grandement le travail du développeur. Cela augmente également la stabilité du circuit, alors n'hésitez pas à utiliser l'appareil. Il convient également de noter le rôle important que joue la maquette pour les personnes qui commencent tout juste à développer des appareils électroniques, car beaucoup de ces flans sont déjà produits pour la création de certains appareils. Par conséquent, lors de la conception d'un schéma populaire, il est logique de rechercher un blanc, car si la réponse est positive, cela vous fera gagner beaucoup de temps.
Pour établir et tester des appareils électroniques faits maison, les radioamateurs utilisent des planches à pain. L'utilisation d'une maquette vous permet de vérifier, d'ajuster et de tester le circuit avant même que l'appareil ne soit assemblé sur la carte de circuit imprimé finie.
Cela vous permet d'éviter les erreurs de conception, d'apporter rapidement des modifications au circuit développé et de vérifier immédiatement le résultat. Il va sans dire qu'une maquette est certainement un énorme gain de temps et est très utile dans un atelier de radio amateur.
Les progrès et le développement de l'électronique ont également affecté les cartes de développement. Actuellement, vous pouvez acheter une maquette sans soudure sans aucun problème. Quels sont les avantages d'une telle maquette sans soudure ? L'avantage le plus important de la carte de circuit imprimé sans soudure est l'absence de processus de soudure lors du prototypage du circuit. Cette circonstance réduit considérablement le processus de prototypage et de débogage des dispositifs. Vous pouvez assembler un circuit sur un circuit imprimé sans soudure en quelques minutes seulement !
Comment fonctionne une maquette sans soudure ?
La planche à pain sans soudure se compose d'une base en plastique avec un ensemble de connecteurs conducteurs. Il y a beaucoup de ces connecteurs à broches. Selon la conception de la maquette connecteurs à broches sont combinés en lignes, par exemple, 5 pièces. Le résultat est un connecteur à cinq broches. Chacun des connecteurs vous permet d'y connecter des broches Composants electroniques ou conducteurs porteurs de courant d'un diamètre, en règle générale, ne dépassant pas 0,7 mm.
Mais, comme on dit, il vaut mieux voir une fois que d'entendre cent fois. Voici à quoi ressemble une planche à pain sans soudure. EIC-402 pour montage sans soudure pour 840 points. Ainsi, cette maquette contient 840 en-têtes de broches !
La base de la planche à pain est en plastique ABS. Les connecteurs sont en bronze phosphoreux et nickelés. De ce fait, les douilles de contact (pointes) sont conçues pour 50 000 cycles de connexion/déconnexion. Les connecteurs de contact vous permettent de connecter des fils de composants radio et des conducteurs d'un diamètre de 0,4 à 0,7 mm.
Et voici à quoi ressemble une carte de débogage pour les microcontrôleurs de la série Pic, assemblée sur une planche à pain sans soudure.
Comme vous pouvez le voir, la maquette sans soudure vous permet d'installer des résistances, des condensateurs, des microcircuits, des LED et des indicateurs. Incroyablement simple et pratique.
La planche à pain sans soudure rend l'apprentissage de l'électronique amusant. Les diagrammes schématiques sont facilement assemblés sur une planche à pain. C'est aussi simple que de jouer avec des briques LEGO.
Selon la "pente" de la maquette sans soudure, elle peut être complétée par un ensemble de conducteurs de connexion (fils de connexion), des connecteurs supplémentaires, etc. Malgré tous les "goodies", le principal indicateur de la qualité de la maquette sans soudure est toujours la qualité des connecteurs de contact et leur quantité. Tout est clair ici, plus il y a de points de contact (connecteurs), plus le circuit peut être monté complexe sur une telle carte. La qualité des connecteurs est également importante, car en cas d'utilisation fréquente, les connecteurs peuvent perdre leurs propriétés élastiques, ce qui conduira à une mauvaise qualité de contact à l'avenir.
Étant donné que les connecteurs de la maquette vous permettent de connecter des conducteurs d'un diamètre ne dépassant pas 0,4-0,7 mm, les tentatives de "pousser" les fils épais des pièces ne peuvent qu'endommager le contact. Dans ce cas, il vaut mieux souder ou enrouler un fil de plus petit diamètre aux bornes des radioéléments qui ont un diamètre suffisamment grand, par exemple, comme dans les diodes puissantes, puis connecter l'élément à la maquette.
Si vous envisagez de modéliser un circuit assez complexe avec un grand nombre d'éléments, la surface d'une maquette sans soudure peut ne pas suffire. Dans ce cas, il est préférable de diviser le circuit en blocs, dont chacun doit être assemblé sur une planche à pain distincte, puis connecté en un seul appareil à l'aide de conducteurs de connexion. Il est clair que dans ce cas, vous aurez besoin d'une planche à pain supplémentaire.
En règle générale, une maquette avec un ensemble de fils de connexion de différentes longueurs (fils de connexion) est plus chère que les cartes sans soudure conventionnelles qui ne sont pas équipées de tels fils. Mais ce n'est pas grave. Un fil isolé ordinaire peut être utilisé comme conducteur de connexion.
Par exemple, un fil très courant et abordable est parfait à de telles fins. KSVV 4x0.4, qui est utilisé pour l'installation d'alarmes de sécurité et d'incendie. Ce fil a 4 conducteurs, dont chacun est recouvert d'isolant. Le diamètre du noyau de cuivre lui-même, à l'exclusion de l'isolation, est de 0,4 mm. L'isolation d'un tel fil peut être facilement retirée avec des pinces coupantes et le fil de cuivre n'est pas recouvert de vernis.
A partir d'un mètre d'un tel câble, vous pouvez réaliser tout un tas de conducteurs de connexion de différentes longueurs. Soit dit en passant, sur les photographies de la maquette illustrée ci-dessus, le fil VSWR a été utilisé pour connecter les composants radio.
Protégez la planche à pain de la poussière. Si la planche à pain n'est pas utilisée pendant une longue période, la poussière se dépose à sa surface, ce qui obstrue les connecteurs. À l'avenir, cela entraînera un mauvais contact et la planche à pain devra être nettoyée.
Les maquettes sans soudure ne sont pas conçues pour le 220 volts ! Il convient également de comprendre que le prototypage et la vérification fonctionnent circuits à haute intensité sur une planche à pain sans soudure peut surchauffer les connecteurs.
Blindage de la planche à pain.
Préparation d'une maquette sans soudure avant le travail.
Avant de commencer à modéliser le circuit sur une nouvelle maquette sans soudure, il ne sera pas superflu de "faire sonner" les connecteurs de contact avec un multimètre. Cela est nécessaire pour savoir quels points de connexion sont connectés les uns aux autres.
Le fait est que les points (connecteurs) sur la planche à pain sont connectés d'une manière spéciale sur la planche à pain. Par exemple, la maquette sans soudure EIC-402 dispose de 4 zones de contact indépendantes. Les deux sur les bords sont les rails d'alimentation (plus " + "Et moins" - "), Ils sont marqués d'une ligne rouge et bleue le long des points de contact. Tous les points de bus sont connectés électriquement les uns aux autres et, en fait, représentent un conducteur mais avec un tas de points de connecteur.
La zone centrale est divisée en deux parties. Au milieu, ces deux parties sont séparées par une sorte de rainure. Chaque partie a 64 lignes avec 5 connecteurs chacune. Ces 5 points de connexion d'affilée sont connectés électriquement les uns aux autres. Ainsi, si vous installez, par exemple, un microcircuit dans un boîtier DIP-8 ou DIP-18 au centre de la maquette, alors 4 sorties de radioéléments ou 4 fils de liaison de connexion peuvent être connectés à chacune de ses sorties.
De plus, les rails d'alimentation des deux côtés de la planche à pain resteront disponibles pour la connexion. C'est assez difficile à expliquer avec des mots. Bien sur, il vaut mieux le voir en live et jouer assez avec le sans soudure planche à pain... J'ai assemblé un tel circuit sur une carte sans soudure. C'est la carte de développement la plus simple pour les microcontrôleurs PIC. Il dispose d'un microcontrôleur PIC16F84 et d'éléments de tuyauterie : indicateur, boutons, buzzer...
Une carte prototype pour montage sans soudure est utile pour un assemblage rapide de circuits de mesure, par exemple pour tester un récepteur IR.
Ces cartes peuvent être achetées non seulement sur les marchés de la radio, mais également sur Internet.
Des maquettes sans soudure bon marché sont disponibles sur AliExpress.com. J'ai expliqué comment acheter des pièces et des kits radio sur AliExpress.
