Retro prototyping, fantastisk til undervisning: 14 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Har du nogensinde spekuleret på, hvor udtrykket "brødbræt" kom fra? Her er et eksempel på, hvad brødbrætter handlede om. I elektronikkens tidlige dage var komponenter store og besværlige. De havde ikke transistorer eller integrerede kredsløb, kun vakuumrør. Så det var almindelig praksis at bygge prototypekredsløb på en træklods ved hjælp af søm eller skruer som kredsløbspunkter. Rørstikdåser kunne skrues ned med afstande, transformere og større komponenter blev også skruet fast på brættet. Modstande, kondensatorer og spoler kunne loddes til sømhoveder.

Denne teknik er stadig nyttig for nogle kredsløb. Dette er et eksempel på et projekt, jeg havde for børn, der ville lære elektronik. De kunne bygge kredsløbet, efter en skematisk. Når de var færdige, kunne de tage kredsløbet hjem og beholde det. Det behøvede ikke at skilles ad for den næste bruger, som det er tilfældet med moderne loddefrie brødbrætter.

Kredsløbet her er en simpel astabel multivibrator. De røde og grønne lysdioder veksler. Blinkhastigheden bestemmes af modstandernes og kondensatorernes RC -tidskonstant.

Trin 1: Materialer påkrævet

1. Et stykke blødt træ ca. 3 x 5 tommer (eller større). Klar fyr fungerer godt.

2. Noget sprøjtemiddel.

3. Nogle 3/4 kobberbelagte vejrstriber (fås hos Home Depot).

4. Omkring en fod af 24ga tinbelagt busstråd. (eller fjern isoleringen af 24ga solid wire)

5. To modstande (R1 og R4), 470 Ohm, 1/4 watt.

6. To modstande (R2 og R3), 51.000 Ohm, 1/4 watt. (se tekst)

7. To kondensatorer (C1 og C2), 10uF aluminium elektrolytisk. (se tekst)

8. To 5 mm lysdioder, en rød og en grøn er god.

9. To NPN Bipolare små signaltransistorer. 2N2222, 2N3904 eller tilsvarende.

10. Et 9 volt batteri og batteriklemme.

Trin 2: Værktøjer påkrævet

1. Lille hammer.

2. Loddejern og lodde

3. Saks.

4. Trådskærere.

5. Nålestang.

6. Øjenbeskyttelse

Trin 3: Udskriv skematisk

Download PDF -filen, og udskriv den. Sørg for at vælge "faktisk størrelse", når du udskriver. Det resulterende billede skal være omkring 3 tommer bredt og 2 tommer højt.

Trin 4: Monter skematikken på tavlen

Skær skematisk ud. Sprøjt ryggen meget let med sprayklæbemiddel. Tryk på skematikken på tavlen, omtrent i midten.

Trin 5: Kør i neglene

Fra nu af skal du bære øjenværn!

Kør sømene ind i brættet ved hjælp af en lille hammer ved hver runde prik på skematikken. Disse punkter er kendt som kredsløbsknudepunkter. Der er 14 noder.

Neglene skal køres i ca. 1/4 ". Dette efterlader 1/2" over brættet.

Bemærk: Når man arbejder med ting som dette, er det nemmest at starte midt på brættet og arbejde udadtil. Det samme gælder for lodning.

Trin 6: Installer jumpertrådene

Hvis du ser nøje på skematikken, vil du se flere noder, der er forbundet med ledning. Jordbussen langs bunden af kredsløbet, strømbussen langs toppen af kredsløbet og de to forbindelser fra kondensatorerne til bunden af transistorer.

Installer hver af de fire ledninger ved omhyggeligt at vikle tråden rundt om et søm og derefter ombryde hver søm, den tilsluttes. I midten af kredsløbet skal de to springere krydse hinanden, men de må ikke røre ved hinanden. Installer den første af disse tæt på brættet. Installer den anden høj på neglene, lige under hovedet.

Trin 7: Lodde og trimme springerne

Lod hver ledning til siden af sømmet og klip den overskydende ledning af. Vær forsigtig, lad ikke ledningerne flyve hen over rummet.

Dit brødbræt skal ligne det på billedet.

Trin 8: Top hver søm med en klat lodde

Lod en klat lodde oven på hvert søm. Hvis ledningerne (udtalte ledninger) i dine komponenter er rene, er den lille klat alt loddet, du skal bruge. Se på nærbillede. Ser dine negle sådan ud? Læg mærke til loddet af jumperwiren og klatten oven på sømmet.

Trin 9: Installer dine modstande

Der er fire modstande til lodning på plads. På denne prototype bruger vi "ren" tilgang. Det er her, delene trimmes tæt for et pænt udseende. Den anden fremgangsmåde ser sjusket ud, fordi komponenternes ledninger er lange til at muliggøre senere genbrug. Mere om dette senere.

R1 og R4 er 470 ohm eller gul-violet-brun-guld. Læg modstanden hen over sømhovederne. Lod hver ende ved simpelthen at genstrømme loddetappen. Trim hver ledning tæt på sømhovedet.

R2 og R3 er 51K (51.000) ohm eller grøn-brun-orange-guld. Lodning og trim.

Faktisk kan værdien af R2 og R3 være anderledes, hvis du gerne vil bruge forskellige værdikondensatorer eller ændre blinkhastigheden. Jeg lavede skematisk, og fandt derefter ud af, at jeg ikke havde nogen 10uF kondensatorer ved hånden. Så jeg brugte nogle 22uF kondensatorer og brugte i stedet 27K modstand. Dette giver omtrent den samme blinkende hastighed.

Trin 10: Installer lysdioderne

Lysdioderne skal gå på en bestemt måde. Bemærk, at skematisk viser en pil med punktet, der berører en bjælke. Baren er katoden, pilen er anoden. Hvis du ser nøje på LED'en, vil du se, at en ledning er længere (anoden), og der er en lille flad plet på LED -kroppen nær den kortere ledning (katoden).

Bøj forsigtigt hver ledning på LED'en 90 grader som på billedet. Det er bedst at bruge nålen-tangen til at holde ledningen tæt på LED'ens krop og derefter bøje ledningen fra den åbne ende. Dette forhindrer, at bøjningsvirkningen revner LED'ens krop.

Lod hver LED med den flade side mod transistoren. Trim begge elektroder.

Trin 11: Installer kondensatorerne

Disse er elektrolytiske kondensatorer i aluminium. De skal også installeres på en bestemt måde. Ligesom LED'erne er kondensatorens længste ledning den "positive" side. Du vil se den modsatte side markeret med "-", minustegnet.

Bøj ledningerne i samme herregård som LED -lederne. Lodning på plads, der husker "+" -mærket på skematikken, er det længere forspring. Trim efter lodning.

Trin 12: De sidste komponenter, Transistorer

Transistorer har tre ledninger, Collector, Base og Emitter. Se nøje på billedet. Bemærk den flade side af begge transistorer er på højre side, selvom midterledningen er bøjet i en anden retning. På Q1 er midterledningen bøjet mod den flade side, på Q2 er den bøjet mod den runde side.

Lod hver transistor på plads og trim.

Trin 13: Tilslut en strømkilde og se, hvad der sker

Lod den røde (positive) ledning fra batteriklemmen til strømbussen øverst i kredsløbet. (øverst på R1)

Lod den sorte (negative) ledning til jordbussen, (bunden af Q1)

Sæt batteriet i. Lysdioderne blinker nogle frem og tilbage, se videoen som et eksempel.

Du kan bruge et par søm til at holde batteriet på plads, hvis det ønskes.

Trin 14: Den ikke så smukke måde

Her er endnu et brødbræt. Bemærk, at ledningerne til komponenterne er blevet efterladt i fuld længde. Det er ikke smukt, men det gør det muligt at skille tavlen ad og dele, der bruges til andre projekter. Problemet med dette er, at det er let at kortslutte ledninger sammen.