Основы макета для начинающих: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Цель этого руководства - не дать вам полное руководство по макету, а показать основы, и как только эти основы усвоены, вы в значительной степени знаете все, что вам нужно, поэтому я думаю, вы могли бы назвать его полным руководством, но в другом смысле. В любом случае я буду использовать только светодиод и несколько резисторов, чтобы обрисовать, как работает макетная плата. Примечание: макетная плата - это временная печатная плата для тестирования и создания прототипов схем, на плате не производится пайка, это означает, что прототипы схем быстрее и проще. Также, если вам нужно пройтись по электронике, пожалуйста, прочтите мое другое руководство «Полное руководство по базовой электронике», в любом случае о расходных материалах!

Шаг 1. Расходные материалы

Для этого вам понадобится светодиодный аккумулятор 4aa (или aaa), макетная плата (купленная в radioshack или t2retail в Великобритании), перемычки на макетной плате (от radioshack или t2retail), несколько резисторов на 100 Ом (или любое другое значение, но вам нужно будет заменить ваш макет, чтобы получить те же результаты) и, наконец, мультиметр (измеряет напряжение, сопротивление, ток и т. д.).

Шаг 2: Макетная плата

Как видно из изображения ниже, на макетной плате много отверстий, поначалу это может показаться запутанным, но на самом деле это не так. Два ряда отверстий на обоих концах предназначены для питания, один для положительного (красный), один для отрицательного (черный). Как вы можете видеть, я отредактировал изображение ниже, чтобы дать вам представление о том, как завершаются цепи. удлинители проходят горизонтально по 5, тогда как компонентные полоски идут вертикально также по 5. схема завершается, когда все желаемые полоски образуют петлю и все соединяются последовательно. если, например, я хотел бы вставить светодиод в эту схему сам по себе, я бы вставил одну ногу в свободное отверстие колонны, где черный (- ve) перемычка питания, а другая - в свободном отверстии колонки, в которой находится красный провод (+ ve). Это замыкает цепь, позволяя току течь от одной стороны источника питания к другой через светодиод. Зеленые линии на изображении ниже образуют последовательную цепь, в которой каждый компонент соприкасается с разной полярностью (отрицательная ветвь одного компонента и положительная ветвь другого). Они образуют единую цепочку компонентов. Параллельная схема в этом случае будет заключаться в том, что компоненты, которые вы хотите соединить параллельно, будут соприкасаться с одинаковой полярностью (-ve ножка к -ve и + ve ножка к + ve). так как две колонны необходимы для размещения любого компонента с двумя параллельными опорами, эти компоненты будут использовать одни и те же колонны, но находиться в разных отверстиях. Если это не имело смысла, не волнуйтесь, я расскажу подробнее позже.

Шаг 3: проводящий макет

согласно изображению вы должны увидеть макет большинства макетов в строках для мощности и столбцах для компонентов. не более того, я могу сказать здесь на самом деле.

Шаг 4: добавление мощности и перемычек

Теперь пора начинать раскладывать вещи на макетной плате. Первое, что нужно подключить, - это питание, просто вставьте отрицательный вывод в одно отверстие, а положительный - в другое (неважно, в какое на самом деле). Затем установите на плату перемычки, чтобы устранить разрыв между силовыми рядами и столбцами компонентов.

Шаг 5: резисторы

Для целей этой инструкции я буду подключать только один светодиод к источнику 6 В и использовать резисторы для защиты светодиода от возгорания. У меня есть несколько резисторов на 100 Ом, которые идеально подходят для этого проекта. Для резисторов, соединенных последовательно, их значения всегда складываются, что означает, что 2 резистора по 100 Ом, включенных последовательно, дадут общее сопротивление 200 Ом, однако при параллельном подключении это не так. Параллельно, чем больше вы добавляете, тем меньше сопротивление резисторов. Если используются резисторы одинакового номинала, то уравнение представляет собой простое значение одного резистора / количества резисторов, например. 5x100 Ом в паралеле = 100/5 - общее сопротивление 20 Ом. однако, если использовать резисторы с разными значениями, это уравнение проще (это уравнение можно использовать в верхнем примере, но быстрее при использовании резисторов того же номинала использовать вышеуказанный метод) хорошо, скажем, у меня есть резисторы 10 Ом, 100 Ом и 30 Ом в параллельно. (последовательно они дадут общее сопротивление 140 Ом). 1 / rt = 1 / r1 + 1 / r2 + 1 / r3 и т. Д. (Это может продолжаться для любого количества резисторов, которые у вас есть) rt - это полное сопротивление, а r1 и r2 и т. Д. являются резисторами, поэтому для нашего примера мы будем использовать это 1/10 + 1/100 + 1/30 = 1 / rt 0,1433 = 1 / rt, поэтому 1 / 0,1433 = rt rt = 7 Ом (округлено) хорошо, так что теперь мы знаем основы резисторов в цепях мы можем начать вычислять, сколько нам потребуется для питания этого светодиода

Шаг 6: светодиод и резисторы, необходимые для его защиты

Светодиод, который я использую сегодня, - это ярко-синий светодиод. этот светодиод работает от 3,3 В и 20 мА (миллиампер). Блок питания, который я использую, - это батареи 4aa. с каждой батареей 1,5 В, что дает в общей сложности 6 В, однако я не хочу, чтобы мой светодиод получал все 6 В, и это могло бы сжечь его и вызвать нагрев. Мне даже не нужна полная яркость, поэтому для целей этой инструкции я буду использовать светодиод на 3 В 20 мА. Итак, как же нам получить 3 В и 20 мА от источника 6 В. это просто, используйте резисторы. сколько зависит от ряда вещей. напряжение питания - номинальное напряжение компонента (для нас это 3 В) и требуемый ток через компонент. (для нас это 20 мА) уравнение простое: напряжение = ток x сопротивление или v = ir, мы можем изменить это, чтобы получить сопротивление = напряжение / ток или R = V / I, но значение v в этом случае - это напряжение, которое нам нужно понизить. от источника питания, чтобы получить 3 В. Итак, v = Vsupply - Vled = 6-3 = 3 вольта, и мы знаем, что ток должен быть 20 мА, поэтому окончательное уравнение выглядит следующим образом. R = 3 / 0,02 (или 20x10 в степени 3) R = 150 Ом (это уравнение изображено ниже на моем пыльном калькуляторе), теперь мы знаем необходимое сопротивление, давайте перейдем к схеме

Шаг 7: параллельные резисторы

Итак, нам нужно сопротивление 150 Ом, но у нас есть только резисторы на 100 Ом. Вот здесь и пригодятся наши знания о параллельных схемах. Хорошо, поэтому, если мы используем последовательно резисторы 100 Ом, о которых позаботятся 100 Ом, но нам все равно нужно собрать еще 50 Ом. помните, в предыдущих разделах я сказал это: «Параллельно, сопротивление резисторов уменьшается, чем больше вы добавляете.» Чтобы получить 50 Ом, мы можем использовать 2 резистора по 100 Ом параллельно. 100/2 = 50 просто! 100 (резистор последовательно) + 50 (2x100 параллельно) = общее сопротивление 150 Ом !, поэтому мы были настроены собрать схему сейчас. На рисунке ниже показаны два из 100 Ом резисторов, подключенных параллельно. как вы можете видеть, они используют одну колонку с общей полярностью (правда, с резисторами это не имеет значения). как вы также можете видеть, одна ножка каждого подключена к отрицательному концу источника питания. Это первый шаг к завершению нашей схемы добавления последовательных резисторов, просто поместите одну ногу в тот же столбец, что и крайняя левая сторона резисторов, а другую ногу в отверстие рядом с ней. (также на фото ниже) Хорошо, теперь добавляем светодиоды!

Шаг 8: Добавление светодиода

Теперь нам нужно вставить наш светодиод в цепь. Как вы могли заметить из шага 5, у светодиода короткая ножка и длинная ножка. короткая сторона подключается к отрицательному концу источника питания, а более длинная - к отрицательному концу. это потому, что светодиод позволяет электронам легко течь от катода (-ve) к аноду (+ ve), но не от анода к катоду, поэтому, если ваш светодиод не горит, всегда сначала проверяйте полярность светодиода. Теперь все, что вам нужно сделать, поместите короткую ножку в тот же столбец, что и крайняя левая ножка последовательного резистора, а другую ножку - в столбец, в котором находится перемычка положительной мощности. Теперь вы должны увидеть, что светодиод загорится и в моем случае повредил тебе глаза, и ты смотрел прямо в это. еще не сделано! на тестирование схемы

Шаг 9: Проверка напряжения на светодиоде

Теперь, используя мультиметр, нам нужно измерить напряжение на светодиоде, чтобы убедиться, что схема работает правильно, и мы не сделали никаких ошибок при вычислении сопротивления. ! важно, что вольтметр имеет бесконечное сопротивление (в основном он размыкает цепь), поэтому он всегда используется параллельно! поэтому, чтобы измерить напряжение, просто поверните мультиметр на подходящее значение напряжения и прикоснитесь черным щупом к короткому светодиоду (ближайшему к -ve (черный)) и красный датчик к другому светодиоду (если вы поместите их наоборот, вы получите напряжение -ve) 3,05 вольт, идентификатор говорит, что это приемлемое значение, поскольку мой резистор имеет допуск 5% (+ или - 0,15) теперь проверить ток

Шаг 10: Проверка тока

Теперь мы настроили мультиметр на ток (мне пришлось изменить положение красного провода в отверстии 10a), в отличие от вольтметров, амперметры, работающие последовательно, поскольку ток не изменяется во всей цепи, поэтому не имеет значения, где амперметр находится в цепи, он всегда будет давать одинаковые показания. чтобы проверить ток, я просто переместил светодиодную ножку на одно отверстие вправо (чтобы светодиод не загорелся, поскольку цепь не завершена, пока мои датчики не будут на месте), а затем поместите черный датчик на положительную ножку светодиода и красный щуп на перемычку, идущую от положительного конца источника питания, это замыкает цепь. подсветка светодиода и отображение тока. что в моем случае составляет 20 миллиампер, именно то, что я искал. Итак, вы должны знать, как использовать макетную плату. и если что-то из этого не имело смысла или вы хотите порекомендовать, как я могу улучшить это руководство, пожалуйста, оставьте комментарий, большое спасибо!