So verwenden Sie ein Steckbrett und bauen eine LED-Schaltung auf

Ein Steckbrett ist ein hervorragendes Werkzeug, um einen Prototypschaltkreis schnell zu testen oder ein schnelles Experiment durchzuführen. Breadboarding ist ein wichtiger Schritt, um Ideen auszuprobieren oder um zu lernen, wie die Dinge funktionieren. Als ich anfing, mit Elektronik zu basteln, stellte ich fest, dass jeder davon ausging, dass ich weiß, wie man ein Steckbrett benutzt. Ich habe ziemlich viel Zeit damit verbracht, mich zu fragen, was ich falsch gemacht habe oder ob mein Arduino kaputt war, bevor ich die Dinge herausgefunden hatte.

Dieses Tutorial richtet sich an diejenigen, die gerade erst anfangen und vor dem Eintauchen die Grundlagen auffrischen möchten. In diesem Tutorial erkläre ich die Grundlagen, wie ein Steckbrett aufgebaut ist, und gebe Tipps, wie man die Dinge so handhabbar hält Die Erstellung oder das Experiment wächst auf Ihrer Workbench.


Komponenten

Dinge, die Sie für dieses Tutorial benötigen:

  • Momentan einschalten
  • LED
  • 220 Ohm Widerstand
  • 4 AA- oder AAA-Batteriepack
  • Brotschneidebrett
  • Schaltdrähte (22 Gauge)

Dinge, die Sie im Allgemeinen für Ihr Kit wünschen

  • 22 Gauge Draht in verschiedenen Farben
  • Einfacher Abisolierzange mit 22er Stärke

Breadboard-Layout

Das typische Steckbrett ist in einer Matrix von Löchern von 0,1 Zoll angeordnet. Die meisten integrierten Schaltkreise oder ICs für integrierte Bohrungen passen genau in diese Matrix. Außerdem passen viele Header und „boardboardfreundliche“ Komponenten gut zusammen. In welche Löcher Sie sie stecken, ist wichtig. Schauen wir uns also an, wie das Steckbrett angeordnet ist.

Für diese Übung richten wir das Steckbrett vertikal aus, sodass sich die kurze Seite oben und unten befindet. Die Bilder unten machen die Orientierung klar. Anscheinend gibt es eine gewisse religiöse Debatte zwischen vertikalen und horizontalen Boardbenutzern über die richtige Ausrichtung des Boards, jedoch ist der konsequente Ratschlag einer der beiden Parteien, was für Sie sinnvoll ist.

Horizontale Reihen


Sie sehen, dass die horizontalen Reihen innen miteinander verbunden sind. Wenn Sie Ihren IC-Chip an Bord bringen, sollte dies den Mittelteiler behindern

Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass auf die Pins des IC jetzt zugegriffen werden kann, indem Sie eine Komponente oder einen Überbrückungsdraht in die verfügbaren horizontalen Pins einführen und eine Verbindung zu einer anderen Reihe herstellen.

Vertikale Säulen


Vertikale Säulen an der Seite des Steckbretts sind für Kraft und Boden.

Diese Stromschienen sind auch rechts und links vom Steckbrett isoliert. Wenn Sie zwei verschiedene Stromversorgungen oder Spannungen verwalten müssen, können Sie diese isolieren, indem Sie sie auf beiden Seiten der Platine belassen.

Viele Benutzer verbinden die linke und rechte Seite der Platine, sodass Spannung und Masse auf beiden Seiten der Mitte angebracht sind.


Jumper für den Zugriff auf + V und G

Verbindliche Beiträge

Einige Boards, wie das Board, mit dem ich in der Komponentenliste verlinkt bin, haben verbindliche Pfosten zum Anbringen von Strom. Hier sehen Sie ein Beispiel

In allen von mir besprochenen Fällen sind diese in keiner Weise mit den Steckbrettschienen verbunden, und es liegt an Ihnen, ob Sie sie verwenden oder an die Stromschienen anschließen möchten. Wenn Sie ein Steckbrett mit verbindlichen Beiträgen haben, überprüfen Sie dies, bevor Sie sie verwenden.

Im Allgemeinen sind die Pfosten jedoch eine einfache Möglichkeit, ein Schaltnetzteil für ein Tischgerät an Ihr Steckbrett anzuschließen. Wenn ich zum Beispiel Strom aus den Pins eines Arduino oder Raspberry Pi beziehe, bringe ich diese normalerweise direkt zu den vertikalen Stromschienen und trenne die Stromversorgung von den Pfosten.


Allgemeine Breadboard-Tipps

Das Coole an Breadboards ist, dass sie auf tausende verschiedene Arten verwendet werden können und es keine harten Regeln gibt. Dies macht das Zusammenwerfen von Projekten schnell und einfach. Ich gebe Ihnen hier einige Tipps, mit denen Sie Ihre Projekte nachhaltiger und lesbarer machen können. Befolgen Sie einige einfache Richtlinien, um einfache Verdrahtungsfehler zu vermeiden.

Tun, was für Sie funktioniert

Wenn die Schaltung funktioniert und Sie glücklich sind, sind Sie erfolgreich. Die anderen Tipps unten sind genau das, Tipps. Sie werden vorgeschlagen, um die Sichtbarkeit, Wiederholbarkeit und das einfache Debugging Ihrer Projekte zu verbessern.

Wählen Sie ein Farbschema und bleiben Sie konsistent

  • Schwarz für Boden *
  • Rot für + V *

Verwenden Sie in Ihrer Arbeit andere Farben, um beim Debuggen und Lesen Ihrer Schaltung zu helfen. grün für tx und gelb für rx.

* Kann je nach Konvention in verschiedenen Ländern variieren

Harte Jumper für das Routing an Bord

Verwenden Sie vorgefertigte oder handgefertigte Überbrückungsdrähte der Stärke 22, um die Drähte auf dem Steckbrett selbst zu verlegen. Drücken Sie sie fest in das Brett und legen Sie sie wie Spuren auf das Steckbrett. Auf diese Weise können Sie die Schaltung besser auf dem Steckbrett sehen.

Wählen Sie Best-Fit-Einrichtungsjumper oder benutzerdefinierte Schnittlängen

Um die Platine sauber zu halten und den Stromkreis gut sichtbar zu halten, verwenden Sie den am besten passenden Überbrückungsdraht oder schneiden Sie einen aus dem oben genannten Kit aus Verbindungsdraht ab.

Biegen Sie Drähte um die Komponenten herum

Wenn Sie die Drahtbrücken des Jumpers auf die Platine legen, führen Sie sie sorgfältig um die anderen Komponenten, um sie sichtbar zu lassen. So können Sie sie leicht nachverfolgen, wenn Sie nach einer Unterbrechung zu Ihrem Projekt zurückkehren oder versuchen, Probleme zu beheben.

Vermeiden Sie Kreuzungsdrähte, sofern dies nicht erforderlich ist

Beim Aufbau einer komplexen Schaltung auf einem Steckbrett muss eventuell mit neuen Drähten über Kabel gesprungen werden. Je mehr Sie dies vermeiden können, desto einfacher können Sie Ihre Schaltung zum Debuggen, Dokumentieren oder nach dem Einschlafen lesen.

Verwenden Sie flexible Jumper für die Verknüpfung mit dem Board

Verwenden Sie flexible Überbrückungsdrähte, um vom Steckbrett zu anderen Komponenten wie Arduino oder Raspberry Pi zu springen. Die flexiblen Drähte ermöglichen Ihnen eine größere Flexibilität, wenn Sie Ihre Boards verschieben oder neu konfigurieren. Halten Sie sich an das Farbschema, das Sie auch mit diesen Drähten begonnen haben.


Weitere Prototyping-Tools

Obwohl das Einrichten eines Steckbretts sehr einfach ist, benötigen Sie nicht einmal ein Steckbrett, um mit dem Spielen zu beginnen. Hier sind ein paar Vorschläge, mit denen Sie ein Projekt planen können, bevor Sie Ihr Steckbrett ausreißen.

Fritzing

Fritzing ist ein Open-Source-Softwareprojekt, mit dem Sie Ihr Projekt auf einem Steckbrett auslegen und Komponenten aus einer großen Bibliothek von Chips, Boards wie Arduino und diskreten Komponenten hinzufügen können. Fritzing ist auf fritzing.org

123D-Schaltungen

123D Circuits ist eine webbasierte Software-Prototyping-Anwendung. Es ermöglicht ein virtuelles Layout sowie Tutorials und Hilfeseiten. Es beinhaltet das Konzept der gemeinsamen Nutzung und Zusammenarbeit beim Schaltungsdesign sowie das Erstellen von Gerber-Dateien für die Erstellung von benutzerdefinierten PCBs.circuit 123D Circuits (http://123d.circuits.io).


Grundlegende Anleitung zu den Drucktasten-LEDs

Lassen Sie uns einige dieser Praktiken und Werkzeuge in einem einfachen Beispiel umsetzen.

Schritt 1

Befestigen Sie den Akku an den Strom- und Bodenschienen des Steckbretts.

Schritt 2

Stecken Sie den Schalter in das Steckbrett. Dieses Bild zeigt, dass es die Mittellinie behindert, aber die oberen und unteren Stifte sind verbunden, wenn die Taste gedrückt wird, und nicht links und rechts. Diese Position lässt uns einfach viel Platz, um die anderen Kabel zu verlegen.

Schritt 3

Setzen Sie die LED mit der Anode (langes Bein) zur Oberseite der Platine ein.

Schritt 4

Setzen Sie den Widerstand in die Platine ein, wobei sich ein Ende in derselben horizontalen Reihe wie die Kathoden (kurze) der LED befindet und das andere Ende einige Reihen nach unten. Der Widerstand ist nicht polarisiert, es spielt also keine Rolle, in welche Richtung Sie ihn einsetzen.

Schritt 5

Verdrahten Sie die positiven Kabel mit roten Überbrückungsdrähten. Verbinden Sie dann die positive Schiene des Steckbretts mit derselben horizontalen Reihe wie das obere Bein des Schalters. Verbinden Sie nun von der Reihe, in der der untere Schenkel des Schalters untergebracht ist, die Reihe, in der die Anode der LED untergebracht ist.

Schritt 6

Verdrahten Sie die Erdungsleitung von der Reihe, in der sich der Boden des Widerstands befindet, mit der Erdungsschiene des Steckbretts. Überprüfen Sie Ihre Arbeit anhand der nachstehenden Abbildung.

Schaltplan - Fritzing-Diagramm abgeschlossen

Drücken Sie die Taste und die LED sollte aufleuchten. Glückwunsch, Sie haben Ihre erste Steckbrettschaltung aufgebaut.


Zusammenfassung

Die Verwendung eines Steckbretts ist sehr einfach. Es ist ein großartiges Werkzeug für schnelles und einfaches Prototyping. In diesem Lernprogramm haben Sie erfahren, wie ein Steckbrett eingerichtet wird, allgemeine Tipps zum einfachen Bedienen und Lesen des Steckbrettlayouts, Werkzeuge für das virtuelle Prototyping und wie Sie eine einfache Schaltung auf einem Steckbrett bauen, auf der eine LED leuchtet, wenn Sie eine Taste drücken.

Die allgemeine Regel für das Breadboarding sollte lauten: „Wenn es für Sie funktioniert, tun Sie es.“ Darüber hinaus kann das Befolgen einiger zusätzlicher Richtlinien dazu beitragen, dass Ihr Projekt einfacher zu bauen, zu beheben ist und schließlich in eine dauerhafte Unterkunft übergeht.