Prototipazione retrò, ottima per l'insegnamento: 14 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Vi siete mai chiesti da dove provenga il termine "Breadboard"? Ecco un esempio di cosa fossero le breadboard. Agli albori dell'elettronica, i componenti erano grandi e ingombranti. Non avevano transistor o circuiti integrati, solo tubi a vuoto. Quindi era pratica comune costruire circuiti prototipo su un blocco di legno usando chiodi o viti come punti di collegamento del circuito. Gli zoccoli delle valvole potevano essere avvitati con distanziatori, trasformatori e anche componenti più grandi erano avvitati alla scheda. Resistori, condensatori e bobine potrebbero essere saldati alle teste dei chiodi.

Questa tecnica è ancora utile per alcuni circuiti. Questo è un esempio di un progetto che ho avuto per i bambini che volevano imparare l'elettronica. Potrebbero costruire il circuito, seguendo uno schema. Una volta finito, potevano portare a casa il circuito e tenerselo. Non è stato necessario smontarlo per l'utente successivo, come nel caso delle moderne breadboard senza saldatura.

Il circuito qui è un semplice multivibratore astabile. I LED rosso e verde si alternano. La velocità di lampeggio è determinata dalla costante di tempo RC dei resistori e dei condensatori.

Passaggio 1: materiali necessari

1. Un pezzo di legno tenero di circa 3 x 5 pollici (o più grande). Il pino chiaro funziona bene.

2. Un po' di adesivo spray.

3. Alcuni chiodi per guarnizioni placcati in rame da 3/4 (disponibili presso Home Depot).

4. Circa un piede di cavo buss stagnato 24ga. (o togliere l'isolamento dal filo solido 24ga)

5. Due resistori (R1 e R4), 470 Ohm, 1/4 watt.

6. Due resistori (R2 e R3), 51.000 Ohm, 1/4 watt. (vedi testo)

7. Due condensatori (C1 e C2), 10uF in alluminio elettrolitico. (vedi testo)

8. Due LED da 5 mm, uno rosso e uno verde, vanno bene.

9. Due transistor bipolari NPN a piccolo segnale. 2N2222, 2N3904 o equivalente.

10. Una batteria da 9 volt e una clip per batteria.

Passaggio 2: strumenti necessari

1. Piccolo martello.

2. Saldatore e saldatore

3. Forbici.

4. Tagliafili.

5. Pinze ad ago.

6. Protezione degli occhi

Passaggio 3: stampare lo schema

Scarica il file PDF e stampalo. Assicurati di scegliere "dimensioni reali" durante la stampa. L'immagine risultante dovrebbe essere larga circa 3 pollici e alta 2 pollici.

Passaggio 4: montare lo schema sulla scheda

Ritaglia lo schema. Spruzzare molto leggermente la parte posteriore con adesivo spray. Premi lo schema sul tabellone, più o meno al centro.

Passaggio 5: guida nelle unghie

D'ora in poi, assicurati di indossare una protezione per gli occhi!

Usando un piccolo martello, pianta i chiodi nel tabellone in corrispondenza di ogni punto rotondo sullo schema. Questi punti sono noti come nodi di circuito. Ci sono 14 nodi.

I chiodi dovrebbero essere piantati a circa 1/4". Ciò lascerebbe 1/2" sopra la tavola.

Nota: quando si lavora su cose come questa, è più facile iniziare dal centro della scacchiera e lavorare verso l'esterno. Lo stesso vale per la saldatura.

Passaggio 6: installare i cavi dei ponticelli

Se osservi attentamente lo schema, vedrai diversi nodi collegati con il filo. Il bus di massa lungo la parte inferiore del circuito, il bus di alimentazione lungo la parte superiore del circuito e le due connessioni dai condensatori alla base dei transistor.

Installa ciascuno dei quattro fili avvolgendo comodamente il filo attorno a un chiodo, quindi avvolgendolo attorno a ciascun chiodo a cui si collega. Al centro del circuito, i due saltatori devono incrociarsi, ma non devono toccarsi. Installa il primo di questi vicino alla scheda. Installa il secondo in alto sulle unghie, appena sotto la testa.

Passaggio 7: saldare e tagliare i ponticelli

Saldare ciascun filo sul lato dell'unghia e tagliare il filo in eccesso. Fai attenzione, non lasciare che i fili volino attraverso la stanza.

La tua breadboard dovrebbe assomigliare a quella nella foto.

Passaggio 8: completare ogni unghia con una macchia di saldatura

Saldare una goccia di saldatura sulla parte superiore di ogni unghia. Se i cavi (pronunciato leeds) dei tuoi componenti sono puliti, il piccolo blob è tutta la saldatura di cui avrai bisogno. Guarda la foto in primo piano. Le tue unghie sono così? Notare la saldatura del ponticello e il blob sopra l'unghia.

Passaggio 9: installare i resistori

Ci sono quattro resistori da saldare in posizione. Su questo prototipo, stiamo usando l'approccio "pulito". Qui è dove le parti vengono tagliate da vicino per un aspetto ordinato. L'altro approccio sembra sciatto perché i cavi dei componenti vengono lasciati a lungo per consentire un successivo riutilizzo. Maggiori informazioni su questo più tardi.

R1 e R4 sono 470 Ohm o Giallo-Viola-Marrone-Oro. Appoggia la resistenza sulle teste dei chiodi. Saldare ciascuna estremità semplicemente facendo scorrere nuovamente il blob di saldatura. Taglia ogni piombo vicino alla testa del chiodo.

R2 e R3 sono 51K (51.000) Ohm o Verde-Marrone-Arancio-Oro. Saldare e tagliare.

In realtà il valore di R2 e R3 può essere diverso se si desidera utilizzare condensatori di valore diverso o modificare la frequenza di lampeggio. Ho fatto lo schema, poi ho scoperto che non avevo condensatori da 10uF a portata di mano. Quindi ho usato alcuni condensatori da 22uF e ho usato invece un resistore da 27K. Ciò fornisce approssimativamente la stessa frequenza di lampeggio.

Passaggio 10: installare i LED

I LED devono andare in un certo modo. Notare che lo schema mostra una freccia con il punto che tocca una barra. La barra è il catodo, la freccia è l'anodo. Se guardi da vicino il LED vedrai che un cavo è più lungo (l'anodo) e c'è un piccolo punto piatto sul corpo del LED vicino al cavo più corto (il catodo).

Piegare con cautela ciascun cavo del LED di 90 gradi come nella foto. È meglio usare le pinze ad ago per tenere il cavo vicino al corpo del LED, quindi piegare il cavo dall'estremità aperta. Ciò impedisce all'azione di flessione di rompere il corpo del LED.

Saldare ogni LED con il lato piatto rivolto verso il transistor. Taglia entrambi i cavi.

Passaggio 11: installare i condensatori

Questi sono condensatori elettrolitici in alluminio. Devono anche essere installati in un modo particolare. Come i LED, il cavo più lungo del condensatore è il lato "positivo". Vedrai il lato opposto contrassegnato da "-", il segno meno.

Piegare i cavi nello stesso modo dei cavi LED. La saldatura sul posto facendo attenzione al segno "+" sullo schema è il cavo più lungo. Tagliare dopo la saldatura.

Passaggio 12: gli ultimi componenti, i transistor

I transistor hanno tre cavi, collettore, base ed emettitore. Guarda bene la foto. Notare che il lato piatto di entrambi i transistor è sul lato destro, anche se il cavo centrale è piegato in una direzione diversa. Su Q1, il cavo centrale è piegato verso il lato piatto, su Q2, è piegato verso il lato rotondo.

Saldare ogni transistor in posizione e tagliare.

Passaggio 13: collega una fonte di alimentazione e guarda cosa succede

Saldare il filo rosso (positivo) dalla clip della batteria al bus di alimentazione nella parte superiore del circuito. (parte superiore di R1)

Saldare il filo nero (negativo) al bus di terra, (parte inferiore di Q1)

Collega la batteria. I LED alcuni lampeggiano avanti e indietro, guarda il video come esempio.

Se lo desideri, puoi usare alcuni chiodi per tenere la batteria in posizione.

Passaggio 14: il modo non così carino

Ecco un'altra breadboard. Notare che i cavi dei componenti sono stati lasciati a tutta lunghezza. Non è carino, ma consente di smontare la scheda e utilizzare le parti per altri progetti. Il problema è che è facile cortocircuitare i cavi insieme.