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¿Qué es una placa de desarrollo? Breadboard: kit de construcción electrónico para todos

Hola a todos. Hoy hablaremos de una placa de pruebas. Los radioaficionados lo entenderán sin ninguna duda, ya que casi todo el mundo pasó por manualidades en placas al comienzo de su desarrollo. Por lo demás, un poco más de detalle. Se necesita una placa de desarrollo para la instalación temporal de componentes de radio al depurar circuitos electrónicos y resolver problemas que surgen durante la etapa de fabricación del dispositivo.

En mi juventud y en mi escasez total, las placas de pruebas se fabricaban independientemente a partir de un trozo de lámina de getinax o fibra de vidrio, estirando la capa de cobre en un cuadrado con un cortador, de modo que hubiera muchas almohadillas a las que se podían conectar los contactos de los componentes de radio. Soldado según el diagrama. Esto estaba justificado, ya que hacer la placa usted mismo requería bastante mano de obra. Incluso sucedió que los productos caseros permanecían en su forma original en la placa de pruebas, ya que nadie dentro de la caja podía ver lo torpe que estaba hecho todo, pero el circuito funcionó y se logró el objetivo original. El ahorro de tiempo y recursos es obvio.
Una placa de pruebas casera a menudo se veía así:

Pero pasó el tiempo y el progreso no se detuvo. A medida que crecieron las habilidades, los circuitos se volvieron más complejos, la cantidad de pines y puntos de soldadura aumentó proporcionalmente y las placas de pruebas caseras (breadboards) ya no resolvían completamente el problema. Aquí comenzaron a aparecer las placas de pruebas industriales, o mejor dicho, existían antes, pero no estaban al alcance de todos. Y si para los chicos del club de radio al principio fabricar un receptor de radio o música en color fue un logro, luego los circuitos con lógica digital se volvieron aún más difíciles de implementar. Después de todo, tuvimos que perforar muchos agujeros pequeños y pintar los conductores con esmalte de uñas y, finalmente, grabarlos con sulfato de cobre. Y si se cometieron errores durante la fabricación, la apariencia del tablero rápidamente se deterioró hasta convertirse en algo terrible.
Esta también es una placa de desarrollo, pero de fabricación industrial:

En la abundancia de cables se puede adivinar algún tipo de clon de Spectrum.

Actualmente, los ingenieros electrónicos tienen acceso a diversas tecnologías modernas para la fabricación de placas, incluidos pedidos de pequeñas series a las fábricas a precios relativamente bajos. Pero, en cualquier caso, las placas de pruebas ocupan su nicho y, tarde o temprano, habrá que utilizarlas.

Orden y entrega

En general, realmente no necesitaba una placa de pruebas (en adelante, placa de pruebas), ya que no fabrico productos electrónicos de manera profesional y exclusivamente para mí. Pero cuando por casualidad lo vi en oferta, decidí encargarlo. La placa se pidió en noviembre del año pasado, llegó en un paquete sencillo sin burbujas, en aproximadamente un mes. No había nada dentro excepto el propio tablero. No hubo daños dada la fragilidad del getinax.

Se parece a esto:

El color de la lámina de cobre es agradable, casi natural. Las pistas de la placa de pruebas están recubiertas con un compuesto protector que se asemeja a una solución débil de colofonia en alcohol. Al menos al soldar, la cantidad de humo es mínima y no quedan rastros de colofonia quemada.

Las dimensiones indicadas son 9x15 cm, de hecho lo son, el grosor es de 1 mm, lo que en mi opinión es insuficiente teniendo en cuenta las propiedades del material. La capa de lámina tiene un espesor de aproximadamente 20 micrómetros.

última fecha de verificación =)

Mi micrómetro no ha sido revisado durante 31 años, por lo que las lecturas son condicionales. En producción, el espesor mínimo de la lámina es de 18 micras, lo que corresponde a la opción más barata.
Hay 30 filas de 48 agujeros en el tablero, lo que finalmente da 1440. Estos últimos se exprimen durante la formación del tablero. Perforar tantos agujeros no es económicamente viable. Diámetro del agujero 1 mm. Desafortunadamente, las piezas con pines de 0,7 y 0,8 mm deben fijarse durante la soldadura, de lo contrario tienden a caerse.

Almohadillas de contacto en forma de octágono, tamaño 2 mm. No hay metalización en los agujeros. Dado que la vida útil del tablero es mínima y el precio con la metalización será excesivamente alto.

Base de placa de pruebas Getinax

Getinax es un material prensado en capas eléctricamente aislante que tiene una base de papel impregnada con resina fenólica o epoxi.
Se utiliza principalmente como base para placas de circuito impreso. El material tiene una resistencia mecánica baja, es fácil de procesar y tiene un coste relativamente bajo. Se usa ampliamente para la fabricación económica de placas de circuito impreso en equipos domésticos de bajo voltaje, ya que cuando se calienta se puede estampar, lo que da como resultado una placa de circuito de cualquier forma junto con todos los orificios.

Recuerdo inmediatamente los tableros de los televisores. Debido a su baja resistencia a las cargas mecánicas y térmicas, los tableros a base de getinax son menos mantenibles y en algunos casos incluso han sido focos de incendio...

Aplicación de prueba:

Estos son los ingredientes que uso

para soldar

Soldar con colofonia en el interior, colofonia natural, soldador de 25 W, temperatura de la punta aproximadamente 330-350 grados sin ajuste.
Y para cortar, grabador defort + juego de cortadores chinos

Los cortadores, por supuesto, son terribles en términos de calidad, los compré para el Año Nuevo en JD y no pude resistirme.

Había una razón para montar una fuente de alimentación para un generador de señales de +5V +12V-12V. Al principio quería rehacer el cargador del teléfono móvil enrollando los devanados en casa, pero no pude encontrar uno con un espacio normal para los cables. Por lo tanto, la elección recayó en la placa de pruebas.
Un transformador de tipo desconocido me jugó una broma cruel: como el paso de los agujeros en el tablero es de 2,54 mm, tuve que volver a perforar los agujeros en su lugar. El tablero se perfora fácilmente, e incluso un taladro desafilado no ralentiza especialmente el proceso de perforación, aunque arranca pedazos del tablero por la parte posterior.
Varias fotos de la fuente de alimentación terminada. Este es exactamente el caso cuando decidí no hacer el tablero.

El estabilizador 7912 me jugó una broma cruel: el pinout no coincide con el 7812. Debido a esto, quemé el puente de diodos KTS407. Al darme cuenta de mi error, volví a soldar. Al volver a soldar, se cayó una almohadilla de contacto. Entonces, la calidad del tablero es simularlo un par de veces y cambiar a uno nuevo.
Las almohadillas de contacto estaban estañadas prácticamente sin colofonia, solo la cantidad que había en la soldadura.

No importa cuánto lo intenté, no pude dejar caer el contacto; la soldadura siempre va detrás del soldador. Quizás la temperatura no sea suficiente.
Estoy tratando de cortarlo

Parece que la velocidad es alta, pero el getinax se desmorona. Sin embargo, el polvo no es tan dañino como el de la fibra de vidrio.

¿Por qué compré esta placa en particular y no otras más avanzadas? Para un uso poco frecuente y no me importaría tirarla. Prácticamente no uso metalización. También se compró una placa de pruebas sin soldadura, pero actualmente no se utiliza. En comparación con el que estamos analizando, tiene una desventaja: requiere cables de la longitud requerida y moldeados. Y como tengo enormes existencias de piezas viejas y usadas (me regaño por tirar todo constantemente), soldar es la única opción correcta.

Conclusiones: disposición del presupuesto. Si no tienes un par en stock, puedes tenerlos.

¿Dónde está el gato?

Estoy pensando en comprar +13 Añadir a favoritos Me gustó la reseña +24 +39

¿Por qué hacen esto? Esto le permite identificar deficiencias, modificar el circuito y luego, cuando el dispositivo esté depurado, transferirlo a una placa de circuito impreso hecha de PCB de aluminio. Porque depurar y realizar cambios en un dispositivo soldado en una placa grabada siempre es mucho más difícil. Por supuesto, en este caso, puede cambiar el circuito cortando algunas de las pistas, soldando las piezas con montaje en superficie desde el lado de impresión, etc., pero este es un caso extremo.

Actualmente hay muchas placas de pruebas excelentes a la venta, a precios bajos, especialmente si las compras sin cables de conexión. A continuación se puede ver un ejemplo de un dispositivo ensamblado en una placa de este tipo:

Veamos cómo se diseñan las placas de prototipos de pinza. Utilizan contactos con resorte, conectados en 5 piezas seguidas con contactos de estaño, generalmente están ubicados verticalmente:

La placa también tiene filas de orificios para la fuente de alimentación (generalmente ubicados horizontalmente), más y menos, indicados respectivamente (+) y (-) en la placa. Cuando se inserta un cable en un orificio del tablero, queda fijo, y si se inserta un segundo cable en el mismo grupo de orificios conectados dentro del tablero, habrá contacto entre ellos. Las placas de pruebas se dividen en placas con pinza o sin soldadura, que comentamos anteriormente, y placas que deben soldarse. En placas de fábrica diseñadas para soldar, inserte un cable en el orificio y sueldelo a un contacto en la placa. Un ejemplo de un tablero de este tipo se encuentra en la siguiente foto:

Todas las conexiones en dichas placas se realizan con un cable de montaje flexible, soldándolo a los contactos usados. Dicho cable puede estar pelado y luego, para evitar cortocircuitos, se suelda en toda su longitud a los contactos de la placa, como podemos ver en la foto a continuación:

Además, el cable que conecta los contactos se puede aislar y luego soldarlo solo a aquellos contactos que deben conectarse. Por ejemplo, como en la siguiente imagen:

Placa de pruebas para conexión de soldadura con cable aislado.

Así es como se ve el dispositivo desde el lado de las piezas, ensamblado en una placa de pruebas:

El paso de los orificios en una placa diseñada para soldar (así como en una placa de prototipos de pinza) es de aproximadamente 2,5 mm y corresponde al paso de las patas de los microcircuitos fabricados en un paquete Dip. Algunos radioaficionados expertos, aparentemente por principio, hacen ellos mismos algo similar a los tableros de fábrica, con sus propias manos:

Al fabricar una placa de este tipo, se aplica un patrón que protege contra el grabado en los lugares de contactos futuros utilizando un marcador o se graba de la manera habitual y luego se perfora. Puede hacer placas de prueba para depurar el dispositivo usted mismo de una manera más sencilla dividiendo un trozo de PCB de aluminio en secciones con un cortador:

En la época soviética, cuando no había placas de prueba fabricadas en fábrica a la venta, e incluso los PCB de aluminio no estaban disponibles para todos, los radioaficionados también fabricaban las siguientes placas de prueba:

Hicieron una placa de pruebas de este tipo a partir de pétalos de estaño prensados en una PCB sin lámina o un trozo de madera contrachapada; los contactos, posteriormente estañados, y los componentes de radio y los cables de conexión ya estaban soldados a estos pétalos. Material preparado por AKV.

Hola a todos. Hoy hablaremos de protoboard sin soldadura o tablero de circuitos, como lo llama la burguesía. Esta placa, por así decirlo, está incluida en la lista de herramientas obligatorias que debe tener un ingeniero electrónico (ya sea un joven cerebrito que recién está dando sus primeros pasos vacilantes o un cerebrito experimentado que ha visto la vida).

El conocimiento de qué tipos de placas de pruebas existen, cómo y dónde se utilizan dichas herramientas le ayudará a desarrollar y configurar sus propios proyectos de diversos productos electrónicos. casero.

Los primeros tableros tenían este aspecto:

A la base se colocaron soportes metálicos, sobre los cuales posteriormente se fijaron (simplemente enrollados) los cables y terminales de contacto de los elementos.

Es bueno que el progreso tecnológico no se detenga, porque gracias a su influencia podemos utilizar herramientas tan maravillosas.

A diferencia de una placa de pruebas sin soldadura, puedes utilizarlas (son mucho más económicas y se fabrican según los parámetros requeridos).

Sin embargo, al montarlo en una placa sin soldadura, no necesitará soldador/soldador. Además, evitarás las dificultades asociadas a la soldadura de piezas en la superficie de la placa.

La regla de la buena forma y del sentido común siempre ha sido y sigue siendo la creación de prototipos de circuitos electrónicos. Es importante saber cómo se comportará el dispositivo bajo ciertos parámetros específicos antes de ensamblar el dispositivo terminado.

Además, utilizando una placa sin soldadura, puede comprobar la funcionalidad de nuevos componentes y componentes de radio.

Veamos la estructura de una placa sin soldadura.

Miremos el dibujo del tablero. Consta de hileras de placas metálicas (rieles).

Los rieles, a su vez, constan de abrazaderas en las que se instalan las "patas" de los componentes de radio. Los 5 agujeros seguidos están conectados entre sí.

Ahora dirijamos nuestra atención a dos franjas verticales/horizontales (dependiendo de la posición que mires), que están ubicadas por separado (a lo largo de los bordes): estas son las placas de potencia. Todos los enchufes de una placa larga están conectados entre sí.

Una ranura central aísla los lados del tablero. El ancho de esta franja está fijado por la norma. Le permite instalar chips DIP de tal manera que cada pin se instala en un riel separado y le permite conectar hasta 4 pines externos.

Los tableros están marcados con secuencias alfabéticas y digitales. Estas designaciones lo ayudan a navegar al instalar componentes para evitar conexiones erróneas (lo que podría provocar que el circuito no funcione o que fallen piezas individuales).

También producen tableros que se fabrican en soportes separados con terminales de sujeción especiales. Se utilizan para conectar la fuente de alimentación a la placa.

Si te diste cuenta, algunas tablas tienen ranuras y protuberancias especiales (están ubicadas en los lados). Con su ayuda, puedes combinar tablas y crear una superficie de trabajo de cualquier tamaño.

Además, algunas tablas tienen un respaldo autoadhesivo en la parte posterior.

La figura muestra un método para "alimentar" la placa desde Arduino.

Si se encuentra con una placa con terminales para suministro de energía, debe conectarlos a las líneas de la placa mediante conductores (puentes). Los terminales no están conectados a ninguna línea. Para conectar un cable a un terminal, retire (desatornille) la tapa de plástico y coloque el extremo del cable en el orificio. Vuelva a instalar la tapa. Normalmente se utilizan dos terminales: para alimentación y para tierra.

Ahora todo lo que queda por hacer es conectar una fuente de alimentación externa. Esto se puede hacer con:

saltadores;

“cocodrilos” o alambres comunes;

Módulos estabilizadores de potencia que se producen para placas sin soldadura.

Gracias por su atención. Continuará :)

Este es un caso de uso muy simple. Por supuesto, existen programas que ayudan a crear circuitos y simular dispositivos y, a veces, son mucho mejores que las placas sin soldadura. Ya que tú mismo haces lo que sea necesario. Pero incluso aquí hay pequeñas desventajas, ya que en la práctica los parámetros pueden diferir ligeramente de los datos originales por varias razones, y solo puede estar seguro cuando el dispositivo esté listo. Por lo tanto, muchos recomiendan modelar primero el dispositivo en una computadora, luego ensamblarlo en una placa sin soldadura y luego enviarlo a producción. Por lo tanto, si eres principiante o ya has adquirido ciertas habilidades en el modelado y fabricación de dispositivos electrónicos, podrás apreciarlo y tenerlo siempre a mano como una herramienta necesaria. Ella puede convertir un proceso difícil en uno bastante fácil e interesante, y también acelerar la creación de su invento.

Para configurar y probar dispositivos electrónicos caseros, los radioaficionados utilizan las llamadas placas de pruebas. El uso de una placa de pruebas le permite verificar, ajustar y probar el circuito incluso antes de ensamblar el dispositivo en una placa de circuito impreso terminada.

Esto le permite evitar errores de diseño, así como realizar cambios rápidamente en el circuito desarrollado y verificar inmediatamente el resultado. Claramente, una placa de pruebas ahorra mucho tiempo y es muy útil en un taller de radioaficionados.

El progreso y desarrollo de la electrónica también afectó a las placas de pruebas. Hoy en día, puedes adquirir una placa de pruebas sin soldadura sin ningún problema. ¿Cuáles son las ventajas de una placa de pruebas sin soldadura? La ventaja más importante de una placa de circuito sin soldadura es la ausencia del proceso de soldadura al crear un prototipo del circuito. Esta circunstancia reduce significativamente el proceso de creación de prototipos y depuración de dispositivos. ¡Puedes montar un circuito en una placa de circuito sin soldadura en sólo un par de minutos!

¿Cómo funciona una placa de pruebas sin soldadura?

Una placa de pruebas sin soldadura consta de una base de plástico que contiene un conjunto de conectores de contacto conductores. Hay muchos de estos conectores de contacto. Dependiendo del diseño de la placa de pruebas, los conectores de contacto se combinan en filas, por ejemplo, de 5 piezas cada una. El resultado es un conector de cinco pines. Cada uno de los conectores permite conectar cables de componentes electrónicos o conductores portadores de corriente con un diámetro, por regla general, no superior a 0,7 mm.

Pero, como suele decirse, es mejor ver una vez que oír cien veces. Así es como se ve una placa de pruebas sin soldadura EIC-402 para montaje sin soldadura en 840 puntos. ¡Por lo tanto, esta placa de desarrollo contiene cabezales de 840 pines!

La base de la protoboard es de plástico ABS. Los conectores de contacto están hechos de bronce fosforado y chapados en níquel. Gracias a esto, los conectores de contacto (puntos) están diseñados para 50.000 ciclos de conexión/desconexión. Los conectores de contacto le permiten conectar cables de componentes de radio y conductores con un diámetro de 0,4 a 0,7 mm.

Y así es como se ve una placa de desarrollo para microcontroladores de la serie Pic, ensamblada en una placa sin soldadura.

Como puede ver, una placa de pruebas sin soldadura le permite instalar resistencias, condensadores, microcircuitos, LED e indicadores. Increíblemente simple y conveniente.

Una placa sin soldadura hace que aprender electrónica sea divertido. Los diagramas de circuitos se ensamblan en una placa sin ningún esfuerzo adicional. Todo es tan sencillo como si estuvieras jugando con un constructor LEGO.

Dependiendo de la "inclinación" de una placa de pruebas sin soldadura, se puede equipar con un conjunto de conductores de conexión (cables de puente), conectores adicionales, etc. A pesar de todos los "bollos", el principal indicador de la calidad de una placa de pruebas sin soldadura sigue siendo la calidad de los conectores de contacto y su cantidad. Aquí todo está claro: cuantos más puntos de contacto (conectores), más complejo se puede montar el circuito en dicha placa. La calidad de los conectores también es importante, ya que debido al uso frecuente los conectores pueden perder sus propiedades elásticas, lo que conducirá a una mala calidad de los contactos en el futuro.

Dado que los conectores de la placa de pruebas le permiten conectar conductores con un diámetro de no más de 0,4-0,7 mm, los intentos de "empujar" las clavijas gruesas de las piezas solo pueden dañar el contacto. En este caso, es mejor soldar o enrollar un cable de menor diámetro a los terminales de elementos de radio que tienen un diámetro bastante grande, por ejemplo, como diodos potentes, y solo entonces conectar el elemento a la placa de pruebas.

Si planea crear un prototipo de un circuito bastante complejo con una gran cantidad de elementos, entonces el área de la placa sin soldadura puede no ser suficiente. En este caso, es mejor dividir el circuito en bloques, cada uno de los cuales debe ensamblarse en una placa de pruebas separada y luego conectar los bloques en un solo dispositivo utilizando conductores de conexión. Está claro que en este caso será necesaria una placa de desarrollo adicional.

Como regla general, una placa con un conjunto de conductores de conexión de diferentes longitudes (cables de puente) es más cara que las placas sin soldadura convencionales, que no están equipadas con dichos conductores. Pero no importa. También se pueden utilizar cables aislados ordinarios como conductores de conexión.

Por ejemplo, un cable muy común y asequible es perfecto para tales fines. VSWR 4x0.4, que se utiliza para la instalación de sistemas de seguridad y alarma contra incendios. Este cable tiene 4 núcleos, cada uno de los cuales está cubierto con aislamiento. El diámetro del propio núcleo de cobre, excluido el aislamiento, es de 0,4 mm. El aislamiento de dicho cable se puede quitar fácilmente con un cortador de alambre y el cable de cobre no está cubierto con barniz.

A partir de un metro de este cable se pueden fabricar una gran cantidad de conductores de conexión de diferentes longitudes. Por cierto, en las fotografías de la placa que se muestran arriba, se utilizó el cable KSVV para conectar los componentes de la radio.

La placa de pruebas debe protegerse del polvo. Si la placa de pruebas no se utiliza durante mucho tiempo, el polvo se deposita en su superficie, lo que obstruye los conectores de contacto. En el futuro, esto provocará un mal contacto y será necesario limpiar la placa.

¡Las placas de pruebas sin soldadura no están diseñadas para funcionar con 220 voltios! También vale la pena comprender que la creación de prototipos y las pruebas funcionan circuitos de alta corriente en una placa sin soldadura puede provocar un sobrecalentamiento de los conectores de clavija.

Blindaje de una placa de pruebas.

Preparando una placa sin soldadura antes del trabajo.

Antes de comenzar a crear un prototipo del circuito en una nueva placa sin soldadura, es una buena idea "hacer sonar" los conectores de contacto con un multímetro. Esto es necesario para saber qué puntos de conexión están conectados entre sí.

El hecho es que los puntos (conectores) en la placa de pruebas están conectados en la placa de pruebas de una manera especial. Por ejemplo, la placa sin soldadura EIC-402 tiene 4 zonas de contacto independientes. Los dos en los bordes son buses de potencia (positivo " + "y menos" - "), están marcados con una línea roja y azul a lo largo de los puntos de contacto. Todos los puntos del bus están conectados eléctricamente entre sí y representan esencialmente un conductor pero con varios puntos de conexión.

La zona central se divide en dos partes. En el medio, estas dos partes están separadas por una especie de ranura. Cada parte tiene 64 líneas con 5 puntos conectores cada una. Estos 5 puntos de conexión de la fila están conectados eléctricamente entre sí. Por lo tanto, si instala, por ejemplo, un microcircuito en un paquete DIP-8 o DIP-18 en el centro de la placa, a cada uno de sus pines puede conectar 4 pines de elementos de radio o 4 conductores-puentes de conexión.

Además, los rieles de alimentación en ambos lados de la placa seguirán estando disponibles para la conexión. Es bastante difícil explicar esto con palabras. Por supuesto, es mejor verlo en vivo y jugar con una placa sin soldadura. Este es el circuito que monté en una placa sin soldadura. Esta es la placa de desarrollo más sencilla para microcontroladores de la serie PIC. Está equipado con un microcontrolador PIC16F84 y elementos hardware: indicador, pulsadores, zumbador...