Макетні плати можна зібрати для будь-якого пристрою. Вони користуються популярністю у електронників-початківців і досвідчених майстрів. Їх збирають з паянням і без паяння. Перші міцні і можуть застосовуватися як основна плата, а другі зручніші у збиранні за рахунок виключення паяльних робіт.

Щоб розпочати виробництво будь-якого виробу, необхідно зробити його макет, а потім, оцінивши працездатність продукту та інші його параметри, приступити до випуску серії. У цьому випадку ви заощаджуєте гроші та час. Але прототипи роблять не тільки на виробництві, вони також широко застосовуються в електроніці і насамперед це пов'язано з випуском макетних плат.

Допустимо, ви збираєтеся виготовити новий електронний пристрій. Раніше прототип макетної плати мав вигляд прямокутника з картону, в якому виготовлялися отвори і туди вставлялися радіоелементи, що з'єднувалися між собою, а потім перевірялася її робота. Якщо функціонування пристрою відбувалося нормально, починалося виробництво основної плати з використанням відповідних матеріалів. Зараз завдання дещо спрощується – на ринку активно продаються макетні плати з вже підготовленими отворами та доріжками, які можна знайти у спеціалізованих магазинах, наприклад, ось у цьому http://makerplus.ru/, де можна підібрати відповідний варіант.

Які макетні плати бувають

Макетні плати виготовляються без паяння та з паянням. Конструкція без паяння представляє пластиковий корпус із численними отворами з контактними роз'ємами. Вони монтуються деталі. Отвори призначені для дротів діаметром 0,7 мм. Відстань між ними становить 2, 54 мм, цього вистачає, щоб встановити транзистор та інші елементи.

Доріжки харчування позначаються синьою та червоною лініями. Кількість точок для роз'ємів може змінюватись від 100 до 2500 штук. Принцип роботи з такою платою є простим. Ви монтуєте в потрібні отвори електронні елементиі з'єднуєте їх звичайними проводами, або купуєте спеціально підготовлені дроти-джампери. Якщо схема зібрана неправильно, то ви знаєте її і монтуєте заново.

Макетна плата з паянням

Така плата відрізняється від вище розглянутого варіанта тим, що елементи, встановлені в корпусі, можна паяти. У цьому випадку ви можете використовувати її не тільки як макет, а й як справжній виріб. Щоправда, тоді плата матиме кілька великі розміри. Крім цього, паяні конструкції мають нижчу ціну.

Плати з паянням, які, до речі, можна придбати на сторінці інтернет-магазину http://makerplus.ru/category/breadboard, мають отвори під дроти діаметром до 0,9 мм і розташовуються з кроком в один дюйм (2, 54мм). З одного боку конструкції розташовуються прямі ізольовані лінії фольги, з другого встановлюються радіоелементи і перемички.

• Відразу розріжте плату до потрібних розмірів. Для цього підійдуть звичайні ножиці, різак, ножівка. Можна навіть просто розламати її отворами, але потім зачистивши краї.
• Якщо ви не збираєтеся користуватися платою прямо зараз, то не чіпайте зайвий раз руками ділянки з фольгою. Руки можуть бути вологими, що призведе до корозії поверхні та погіршення контакту.
• Якщо окисли або забруднення мають місце, то очистіть їх за допомогою нульової наждакового паперуабо звичайним гумкою.
• Радіоелементи встановлюють з боку, де немає смужок із фольги. Висновки просовують в отвори та запаюють зі зворотного боку.
• Синій колірструмопровідних доріжок позначає «мінус» схеми, червоний «плюс», а зелений використовують на власний розсуд. Доріжки маркуються з того ж боку, де розташована фольга.
• Найважливіше позиціонування деталей відбувається у вертикальному положенні, тому що в цьому випадку помилка призведе до неправильно зібраного ланцюга.

Враховуйте, що макетні плати обох типів можуть мати з обох боків пази. Це необхідно для тих, хто збирає великий пристрій, що складається з кількох модулів. Пази дозволяють зібрати одну велику плату із кількох маленьких.

Для надійного складанняпристроїв створюються індивідуальні друковані плати. Якщо робити їх самостійно, це займе багато часу і змусить повозитися з хімікатами та паяльником. Індивідуальні плати з промисловим монтажем на замовлення дуже дорогі при малому тиражі.

Для швидкого складання електричних схем без паяння та без проблем існує макетна плата. Її ж називають макетною дошкою, макеткою або breadboardТому.

Принцип роботи

Під шаром пластику ховаються мідні пластини-рейки, викладені за нехитрим принципом:

Приклад використання

Одну і ту ж схему на макетній дошці можна зібрати безліччю способів. Приклад однієї з конфігурацій розберемо для такої схеми:

На макетній дошці її фізичне втілення можна зробити таким способом:

На що варто звернути увагу:

Кольори дротів, звичайно, значення не мають. Однак гарним тоном є використання червоних проводів для лінії живлення та чорних або синіх для лінії землі

Ми підключили джерело живлення до довгих бічних рейок. Це дозволяє не тягнути до нього самого велика кількістьпроводів з різних діляноксхеми, а завдання щодо його заміни або переміщення сильно спрощується

Положення всієї схеми на макетній дошці не таке важливе. Важливо взаємне становищекомпонентів один щодо одного

Якщо в першій частині статті акцент зроблено на огляд макетних плат і опис їх пристрою, то зараз розглянемо деякі корисні тонкощі та нюанси, які потрібно знати під час роботи з такими макетними платами.

Якщо в інструкції безпаєчної макетної плати сказано, що діаметр дроту, що вставляється в контакти 0,4 - 0,7 мм, не слід намагатися вставляти висновки деталей, які товщі за вказану величину. Це призведе до послаблення та зносу контактів. Якщо ж виникає необхідність застосування таких деталей, то краще припаяти до товстих висновків зволікання зазначеного діаметра, або просто обмотати. Звичайно, тяганина повинна бути без ізоляції.

Безпайкові макетні плати продаються у двох комплектаціях: з проводами – джамперами та без них. У першому варіанті плата виходить дещо дорожчою, але зовсім не біда, якщо вдалося купити окремо плату, - завжди можна щось пристосувати.

Комутаційні дроти, звичайно, продаються окремо, але якщо немає бажання чи можливості їх купити, то цілком підійде провідКСВВ 4*0,4, що використовується для монтажу.

Такий провід містить 4 ізольовані жили з діаметром якраз 0,4 мм. Ізоляція з дроту легко знімається бокорізами чи ножем, а самі жили не мають лакового покриття.

У разі потреби макетування складного пристрою його окремі функціонально завершені частини краще зібрати на окремих макетних платах. невеликих розмірів, Після чого з отриманих вузлів зібрати всю конструкцію.

Іноді трапляється, що один пристрій ще не зібрано, а потрібно терміново зібрати інший, зовсім новий. І ось тут починається! Треба розібрати зібрану, ще налагоджену схему, яку потім, можливо, доведеться збирати ще раз. Адже єдиний непоправний ресурс - це час, який губиться на ці безглузді зборки - розбирання. Тому краще не скупитися, а придбати кілька макетних плат, справа йтиме швидше.

Не слід забувати у тому, що макетні плати розраховані на слаботочную апаратуру, - і . Тому в жодному разі неприпустимо подавати на них напругу мережі – 220 В. Це може призвести до перегріву контактів та пробою ізоляції, а що буде після цього всім, напевно, відомо.

Але навіть і в транзисторах і мікросхемах може статися коротке замикання, що викличе перегрів цих елементів, призведе до нагрівання контактів та розплавлення пластмасової основи плати. Тому при першому включенні схеми бажано поміряти струм, що споживається, або хоча б проконтролювати пальцем температуру всіх елементів.

Загальне правило не тільки для макетних плат. Спочатку встановлюються компоненти не схильні до впливу статичної електрики: , і .

На макетній платі також крім деталей встановлюються з'єднувальні дроти. Сполучні дроти краще встановлювати пінцетом або маленькими плоскогубцями. Цими ж інструментами проводити і демонтаж дротів.

Як і у всіх подібних випадкахперевірити плату на правильність монтажу, відсутність коротких замикань чи неконтактів. Виводи мікросхем, що не використовуються, не залишати «висіти в повітрі», а підключати або до загального дроту або до шини живлення. Вільні входи призведуть до появи на виходах таких елементів просто перешкод, які поширюватимуться за всією схемою і її налагодження стане набагато проблематичнішим.

Напевно, тут же доведеться зазначити, що макетні плати мають велику ємність монтажу за рахунок довгих проводів, а також безлічі контактів. Тому надто високочастотні схеми на таких платах працюватимуть погано, а може, не будуть зовсім.

Щоб уникнути впливу довгих провідників, бажано виводи живлення мікросхем шунтувати керамічними конденсаторами невеликої ємності, як це робиться на друкованих платах.

Перевіряючи правильність монтажу, можна скористатися "дубовими" мікросхемами ТТЛ, які практично не чутливі до статики. Можна, звичайно, обійтися і без них, але не дуже зручно просовувати щупи мультиметра в отвори на платі, зручніше торкатися ніжок мікросхем. Після завершення перевірки та усунення неточностей «навчальні» мікросхеми слід замінити справжніми.

При використанні мікросхем структури КМОП для захисту від статики дуже бажано застосування антистатичних браслетів, що заземлюють. Якщо таких немає, то можна рекомендувати використання дротяної мочалки для миття сковорідок. Така мочалка має форму кільця, куди можна просунути руку. За допомогою гнучкого дроту через резистор опором не більше 1М підключитися до заземлення.

Після перевірки схеми можна вставити до плати згадані мікросхеми КМОП. При налаштуванні схеми, заміні деталей або внесенні змін захисний антистатичний браслет краще не знімати.

Часто для того, щоб швидко зібрати макет якоїсь електронної схеми на столі, зручно скористатися макетною платою, яка дозволяє обійтися без паяння. І лише потім, коли ви переконаєтеся в працездатності своєї схеми, можна потурбуватися про створення друкованої плати з пайкою. Для людини, яка тільки починає пізнавати світ електроніки, зовсім не очевидним може бути використання такого інструменту як макетна плата або бредборд (breadboard). Давайте подивимося, що таке макетна плата і як з нею працювати.

Інструкція по роботі з безпайковою макетною платою (бредбордом)

Нам знадобиться:

• Макетна плата (breadboard), купуємо;
• сполучні дроти (рекомендую ось такий набір);
• світлодіод (можна купити);
• резистор опором 330 Ом або близько до цього (відмінний набір резисторів усіх популярних номіналів);
• батарейка типу "Крона" на 9 вольт.

1 Описмакетної плати

Видів макетних плат є безліч. Вони різняться кількістю висновків, кількістю шин, конфігурацією. Але влаштовані всі вони за принципом. Макетна плата складається з пластикової основи з безліччю отворів, які зазвичай розташовані зі стандартним кроком 2,54 мм. З таким самим кроком зазвичай розташовуються ніжки у вивідних мікросхем. Отвори потрібні для того, щоб вставляти в них виводи радіоелементів або з'єднувальні дроти. Типовий вид макетної плати представлений малюнку.

Різні види макетних плат (breadboard)

Своє англійська назва breadboard («дошка для хліба») – такий вид плат отримав через порівняння з дошкою для нарізки хліба: вона підходить для швидкого «приготування» нескладних схем.

Також існують макетні плати під пайку. Відрізняються вони тим, що зроблені зазвичай зі склотекстоліту, а металізовані майданчики добре підходять для паяння проводів і вивідних радіоелементів до них. У цій статті ми не розглядаємо таких плат.

2 Пристріймакетної плати

Давайте подивимося, що всередині біля макетної плати. На малюнку зліва показано загальний виглядплати. На правій частині малюнка кольором позначені шини-провідники. Синій колір – це «мінус» схеми, червоний – «плюс», зелений – це провідники, які ви можете використовувати на свій розсуд для з'єднань частин електричної схеми, що збирається на макетній платі. Зверніть увагу, що центральні отвори з'єднані паралельними рядами поперек макетної плати, а не вздовж. На відміну від шин живлення, які розміщені по краю макетної плати вздовж країв. Як видно, є дві пари шин живлення, що дозволяє при необхідності подавати на плату дві різні напруги, наприклад, 5 і 3,3 В.

Влаштування макетної плати (breadboard)

Дві групи поперечних провідників розділені широкою борозенкою. Завдяки цьому поглибленню на макетну плату можна ставити мікросхеми у DIP-корпусах (корпусах із «ніжками»). Як на малюнку нижче:

Існують також радіоелементи для поверхневого монтажу(їхні «ніжки» при монтажі вставляються не в отвори в друкованій платі, а припаюються прямо на її поверхню). Їх використовувати з подібною макетною платою можна лише зі спеціальними перехідниками – притискними чи під паяння. Універсальні перехідники називаються панелі з нульовим посиленням або ZIF-панелі, використовуючи іноземну термінологію. Такі перехідники бувають найчастіше під 8-вивідні мікросхеми та під 16-вивідні мікросхеми. Приклад таких елементів та такого перехідника показано на ілюстрації.

Цифри та літери на макетній платі потрібні для того, щоб ви легше могли орієнтуватися на платі, а в разі потреби – намалювати та підписати свою принципову схему. Це іноді може стати в нагоді при монтажі великих схем, особливо якщо ви монтуєте за описом. Користуватися ними приблизно так само, як літерами та цифрами на шахівницінаприклад, підключаємо виведення резистора в гніздо E-11 і т.п.

3 Збираємо схемуна макетній платі

Для набуття навички роботи з макетною платою зберемо найпростішу схему, як показано на малюнку. "Плюс" батарейки підключимо до плюсової шини макетної плати, "мінус" - до негативної шини. Яскраві червоні та чорні лінії – це з'єднувальні дроти, а бліді напівпрозорі – це з'єднання, які забезпечує макетна плата, вони показані для наочності.

Ця коротка стаття розповість про те, як влаштовано макетну плату і як можна створити прототип пристрою на макетній платі.

Як влаштовано макетну плату

Макетна плата є кілька груп контактів, замкнутих між собою. Отвори у пластиковому корпусі макетної плати дозволяють встановити радіодеталі на макетну плату та з'єднувати висновки між собою за допомогою спеціальних проводів чи перемичок. Відстань між контактними отворами становить стандартні 2,54 мм, що дозволяє без проблем встановити на макетку майже будь-які мікросхеми, датчики та модулі.

По краях макетної плати розташовані довгі контактні групи (рейки), призначені для підключення живлення прототипу, зібраного на макетці. Живлення та земля від джерела підключається через будь-який контактний отвір, а далі можна підключати живлення мікросхем, плат, світлодіодів та контролерів до будь-яких контактних отворів на всьому протязі шини живлення.

Сам процес створення прототипу полягає у встановленні на макетну плату деталей з подальшим з'єднанням контактів деталей проводами. Завдяки тому, що контактні групи складаються з декількох контактів, полегшується з'єднання деталей завдяки можливості зводити безліч електричних контактів в одну точку. Насправді все дуже просто. Ось подивіться на приклад підключення світлодіода з використанням макетної плати:

Найголовніше у створенні прототипу на макетній платі: вчасно зупинитися і привести частину схеми до більш компактний виглядза допомогою макетних плат під паяння. Але це завжди допомагає.