Prototipagem retro, ótimo para ensino: 14 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Você já se perguntou de onde veio o termo "breadboard"? Aqui está um exemplo do que eram as placas de ensaio. Nos primeiros dias da eletrônica, os componentes eram grandes e pesados. Eles não tinham transistores ou circuitos integrados, apenas válvulas. Portanto, era prática comum construir circuitos de protótipo em um bloco de madeira usando pregos ou parafusos como pontos de amarração do circuito. Soquetes de tubo podiam ser aparafusados com espaçadores, transformadores e componentes maiores também eram aparafusados à placa. Resistores, capacitores e bobinas podem ser soldados a cabeças de prego.

Essa técnica ainda é útil para alguns circuitos. Este é um exemplo de projeto que fiz para crianças que queriam aprender eletrônica. Eles poderiam construir o circuito, seguindo um esquema. Ao terminar, eles poderiam levar o circuito para casa e mantê-lo. Ele não precisou ser desmontado para o próximo usuário, como é o caso das placas de ensaio modernas sem solda.

O circuito aqui é um multivibrador astável simples. Os LEDs vermelho e verde se alternam. A taxa de intermitência é determinada pela constante de tempo RC dos resistores e capacitores.

Etapa 1: Materiais necessários

1. Um pedaço de madeira macia de cerca de 3 por 5 polegadas (ou maior). Pinho claro funciona bem.

2. Algum adesivo em spray.

3. Alguns pregos para fita de calafetar banhados a cobre de 3/4 (disponíveis no Home Depot).

4. Cerca de 30 cm de fio de ônibus folheado a estanho de 24 ga. (ou retire o isolamento do fio sólido 24ga)

5. Dois resistores (R1 e R4), 470 Ohms, 1/4 watt.

6. Dois resistores (R2 e R3), 51.000 Ohms, 1/4 watt. (veja o texto)

7. Dois capacitores (C1 e C2), eletrolítico de alumínio 10uF. (veja o texto)

8. Dois LEDs de 5 mm, um vermelho e um verde são bons.

9. Dois pequenos transistores de sinal NPN bipolares. 2N2222, 2N3904 ou equivalente.

10. Uma bateria de 9 volts e um clipe de bateria.

Etapa 2: Ferramentas necessárias

1. Pequeno martelo.

2. Ferro de soldar e solda

3. Tesouras.

4. Cortadores de fio.

5. Alicate de ponta fina.

6. Proteção para os olhos

Etapa 3: Imprima o esquema

Baixe o arquivo PDF e imprima-o. Certifique-se de escolher "tamanho real" ao imprimir. A imagem resultante deve ter cerca de 3 polegadas de largura e 2 polegadas de altura.

Etapa 4: monte o esquema na placa

Recorte o esquema. Pulverize levemente as costas com adesivo em spray. Pressione o esquema no quadro, mais ou menos no centro.

Etapa 5: Drive in the Nails

De agora em diante, certifique-se de usar proteção para os olhos!

Usando um pequeno martelo, enfie os pregos na placa em cada ponto redondo do esquema. Esses pontos são conhecidos como nós de circuito. Existem 14 nós.

Os pregos devem ser cravados em aproximadamente 1/4 ". Isso deixaria 1/2" acima da placa.

Nota: Ao trabalhar em coisas como esta, é mais fácil começar no meio do quadro e trabalhar para o lado de fora. O mesmo se aplica à soldagem.

Etapa 6: instalar os fios de jumper

Se você olhar atentamente para o esquema, verá vários nós que estão conectados com fio. O barramento de aterramento ao longo da parte inferior do circuito, o barramento de força ao longo da parte superior do circuito e as duas conexões dos capacitores à base dos transistores.

Instale cada um dos quatro fios enrolando-o confortavelmente em torno de um prego e, em seguida, enrolando-o em cada prego ao qual ele se conecta. No centro do circuito, os dois jumpers devem se cruzar, mas não devem se tocar. Instale o primeiro perto da placa. Instale a segunda no alto dos pregos, logo abaixo da cabeça.

Etapa 7: soldar e aparar os jumpers

Solde cada fio ao lado do prego e retire o excesso de fio. Tenha cuidado, não deixe os fios voarem pela sala.

Sua placa de ensaio deve ser semelhante à da foto.

Etapa 8: cubra cada prego com uma gota de solda

Solde uma gota de solda no topo de cada prego. Se as pontas (pronunciadas leeds) de seus componentes estiverem limpas, a pequena bolha é toda a solda de que você precisa. Olhe para a foto em close. Suas unhas são assim? Observe a solda do fio do jumper e a bolha na parte superior do prego.

Etapa 9: Instale seus resistores

Existem quatro resistores para soldar no lugar. Neste protótipo, estamos usando a abordagem "limpa". É aqui que as peças são aparadas de perto para uma aparência elegante. A outra abordagem parece desleixada porque as ligações dos componentes são deixadas por muito tempo para permitir a reutilização posterior. Mais sobre isso mais tarde.

R1 e R4 são 470 Ohms ou Amarelo-Violeta-Castanho-Dourado. Coloque o resistor nas cabeças dos pregos. Solde cada extremidade simplesmente re-fluindo a gota de solda. Apare cada eletrodo próximo à cabeça do prego.

R2 e R3 são 51K (51.000) Ohms ou Verde-Marrom-Laranja-Dourado. Solda e guarnição.

Na verdade, o valor de R2 e R3 pode ser diferente se você quiser usar capacitores de valores diferentes ou alterar a taxa de intermitência. Fiz o esquema e descobri que não tinha nenhum capacitor de 10uF disponível. Então eu usei alguns capacitores de 22uF e usei um resistor de 27K em vez disso. Isso dá aproximadamente a mesma taxa de intermitência.

Etapa 10: Instale os LEDs

Os LEDs devem ir de uma determinada maneira. Observe que o esquema mostra uma seta com a ponta tocando uma barra. A barra é o cátodo, a seta é o ânodo. Se você olhar atentamente para o LED, verá que um cabo é mais longo (o ânodo) e há um pequeno ponto achatado no corpo do LED próximo ao cabo mais curto (o cátodo).

Dobre com cuidado cada fio do LED em 90 graus, como na foto. É melhor usar o alicate de bico fino para segurar o cabo próximo ao corpo do LED e, em seguida, dobrar o cabo pela extremidade aberta. Isso evita que a ação de dobra quebre o corpo do LED.

Solde cada LED com o lado plano voltado para o transistor. Apare os dois leads.

Etapa 11: Instale os capacitores

Estes são capacitores eletrolíticos de alumínio. Eles também devem ser instalados de uma maneira particular. Como os LEDs, o cabo mais longo do capacitor é o lado "positivo". Você verá o lado oposto marcado com "-", o sinal de menos.

Dobre os cabos na mesma mansão que os cabos de LED. A solda posicionada obedecendo à marca "+" no esquema é o cabo mais longo. Apare após a soldagem.

Etapa 12: Os últimos componentes, os transistores

Os transistores têm três terminais: Coletor, Base e Emissor. Olhe atentamente para a foto. Observe que o lado plano de ambos os transistores está do lado direito, embora o condutor central esteja dobrado em uma direção diferente. Em Q1, o condutor central é dobrado em direção ao lado plano, em Q2, é dobrado em direção ao lado redondo.

Solde cada transistor no lugar e apare.

Etapa 13: conecte uma fonte de alimentação e veja o que acontece

Solde o fio vermelho (positivo) do clipe da bateria ao barramento de energia na parte superior do circuito. (topo de R1)

Solde o fio preto (negativo) ao barramento de aterramento, (parte inferior do Q1)

Conecte a bateria. Os LEDs piscam para frente e para trás, veja o vídeo como exemplo.

Você pode usar alguns pregos para segurar a bateria no lugar, se desejar.

Etapa 14: o jeito não tão bonito

Aqui está outra placa de ensaio. Observe que as pontas dos componentes foram deixadas no comprimento total. Não é bonito, mas permite que a prancha seja desmontada e as partes usadas para outros projetos. O problema com isso é que é fácil curto-circuitar os cabos juntos.