Retro-prototyping, geweldig voor lesgeven: 14 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Heb je je ooit afgevraagd waar de term "Breadboard" vandaan komt? Hier is een voorbeeld van waar breadboards over gingen. In de begintijd van de elektronica waren de componenten groot en omslachtig. Ze hadden geen transistors of geïntegreerde schakelingen, alleen vacuümbuizen. Het was dus gebruikelijk om prototypecircuits op een blok hout te bouwen met spijkers of schroeven als verbindingspunten voor circuits. Buisvoeten konden met afstandhouders worden vastgeschroefd, transformatoren en grotere componenten werden ook op het bord geschroefd. Weerstanden, condensatoren en spoelen konden op spijkerkoppen worden gesoldeerd.

Deze techniek is nog steeds nuttig voor sommige circuits. Dit is een voorbeeld van een project dat ik had voor kinderen die elektronica wilden leren. Ze konden het circuit bouwen volgens een schema. Als ze klaar waren, konden ze het circuit mee naar huis nemen en houden. Hij hoefde voor de volgende gebruiker niet gedemonteerd te worden, zoals bij moderne soldeerloze breadboards wel het geval is.

De schakeling hier is een eenvoudige astabiele multivibrator. De rode en groene LED's wisselen elkaar af. De knippersnelheid wordt bepaald door de RC-tijdconstante van de weerstanden en condensatoren.

Stap 1: Benodigde materialen

1. Een stuk zacht hout van ongeveer 3 bij 5 inch (of groter). Helder grenen werken goed.

2. Wat lijmspray.

3. Sommige 3/4 verkoperde tochtstripnagels (verkrijgbaar bij Home Depot).

4. Ongeveer een voet 24ga vertinde busdraad. (of strip de isolatie van 24ga massieve draad)

5. Twee weerstanden (R1 en R4), 470 Ohm, 1/4 watt.

6. Twee weerstanden (R2 en R3), 51.000 Ohm, 1/4 watt. (zie tekst)

7. Twee condensatoren (C1 en C2), 10uF aluminium elektrolytisch. (zie tekst)

8. Twee 5 mm LED's, een rode en een groene is goed.

9. Twee NPN Bipolars kleine signaaltransistoren. 2N2222, 2N3904 of gelijkwaardig.

10. Een 9 volt batterij en batterijclip.

Stap 2: Benodigd gereedschap

1. Kleine hamer.

2. Soldeerbout en soldeer

3. Schaar.

4. Draadknippers.

5. Punttang.

6. Oogbescherming

Stap 3: Print het schema uit

Download het pdf-bestand en print het uit. Zorg ervoor dat u "ware grootte" kiest bij het afdrukken. De resulterende afbeelding moet ongeveer 3 inch breed en 2 inch hoog zijn.

Stap 4: Monteer het schema op het bord

Knip het schema uit. Spuit de achterkant heel licht in met spuitlijm. Druk op het schema op het bord, ongeveer in het midden.

Stap 5: Rijd de spijkers in

Draag vanaf nu oogbescherming!

Sla met een kleine hamer de spijkers in het bord bij elke ronde stip op het schema. Deze punten staan bekend als circuitknooppunten. Er zijn 14 knooppunten.

De spijkers moeten ongeveer 1/4" worden ingeslagen. Dit zou 1/2" boven het bord laten.

Opmerking: als je aan dit soort dingen werkt, is het het gemakkelijkst om in het midden van het bord te beginnen en naar buiten toe te werken. Hetzelfde geldt voor solderen.

Stap 6: Installeer de jumperdraden

Als je goed naar het schema kijkt, zie je verschillende knooppunten die met draad zijn verbonden. De aardingsbus langs de onderkant van het circuit, de stroombus langs de bovenkant van het circuit en de twee verbindingen van de condensatoren naar de basis van de transistors.

Installeer elk van de vier draden door de draad goed om een spijker te wikkelen en vervolgens om elke spijker waarmee het is verbonden. In het midden van het circuit moeten de twee jumpers elkaar kruisen, maar ze mogen elkaar niet raken. Installeer de eerste van deze dicht bij het bord. Installeer de tweede hoog op de nagels, net onder het hoofd.

Stap 7: Soldeer en trim de jumpers

Soldeer elke draad aan de zijkant van de nagel en knip de overtollige draad af. Wees voorzichtig, laat de draden niet door de kamer vliegen.

Je breadboard zou eruit moeten zien als op de foto.

Stap 8: Top elke nagel met een klodder soldeer

Soldeer een klodder soldeer op de bovenkant van elke nagel. Als de draden (uitgesproken als leeds) van uw componenten schoon zijn, is de kleine klodder al het soldeer dat u nodig heeft. Kijk naar de close-up foto. Zien jouw nagels er zo uit? Let op het soldeer van de jumperdraad en de klodder bovenop de nagel.

Stap 9: installeer uw weerstanden

Er zijn vier weerstanden om op hun plaats te solderen. Op dit prototype gebruiken we de "schone" benadering. Hier worden de onderdelen nauw bijgesneden voor een nette uitstraling. De andere benadering lijkt slordig omdat de leidingen van de componenten lang worden gelaten om later hergebruik mogelijk te maken. Hierover later meer.

R1 en R4 zijn 470 Ohm of Geel-Violet-Bruin-Goud. Leg de weerstand over de spijkerkoppen. Soldeer elk uiteinde door de soldeerklodder eenvoudig opnieuw te laten vloeien. Knip elke draad dicht bij de spijkerkop.

R2 en R3 zijn 51K (51.000) Ohm of Groen-Bruin-Oranje-Goud. Solderen en trimmen.

De waarde van R2 en R3 kan eigenlijk verschillen als u condensatoren met verschillende waardes wilt gebruiken of de knippersnelheid wilt wijzigen. Ik maakte het schema en ontdekte toen dat ik geen 10uF-condensatoren bij de hand had. Dus ik gebruikte een aantal 22uF-condensatoren en gebruikte in plaats daarvan 27K-weerstand. Dit geeft ongeveer dezelfde knippersnelheid.

Stap 10: Installeer de LED's

De LED's moeten op een bepaalde manier gaan. Merk op dat het schema een pijl toont waarbij de punt een balk raakt. De staaf is de kathode, de pijl is de anode. Als je goed naar de LED kijkt, zie je dat één kabel langer is (de anode) en er is een kleine platte plek op de LED-behuizing bij de kortere kabel (de kathode).

Buig elke draad van de LED voorzichtig 90 graden zoals op de foto. Het is het beste om de punttang te gebruiken om de draad dicht bij het lichaam van de LED te houden en vervolgens de draad vanaf het open uiteinde te buigen. Dit voorkomt dat de buigende actie het lichaam van de LED barst.

Soldeer elke LED met de platte kant naar de transistor toe. Knip beide draden af.

Stap 11: Installeer de condensatoren

Dit zijn aluminium elektrolytische condensatoren. Ze moeten ook op een bepaalde manier worden geïnstalleerd. Net als de LED's is de langste leiding van de condensator de "positieve" kant. U ziet de andere kant gemarkeerd met "-", het minteken.

Buig de leads in hetzelfde landhuis als de LED-leads. Soldeer op zijn plaats en let op het "+"-teken op het schema is de langere kabel. Trimmen na het solderen.

Stap 12: De laatste componenten, de transistors

Transistors hebben drie leads, Collector, Base en Emitter. Kijk goed naar de foto. Merk op dat de platte kant van beide transistoren zich aan de rechterkant bevindt, ook al is de middelste draad in een andere richting gebogen. Op Q1 is de middelste lijn naar de platte kant gebogen, op Q2 is deze naar de ronde kant gebogen.

Soldeer elke transistor op zijn plaats en trim.

Stap 13: Sluit een stroombron aan en kijk wat er gebeurt

Soldeer de rode (positieve) draad van de batterijclip naar de voedingsbus aan de bovenkant van het circuit. (bovenkant van R1)

Soldeer de zwarte (negatieve) draad aan de grondbus, (onderkant van Q1)

Sluit de batterij aan. De LED's knipperen wat heen en weer, zie de video als voorbeeld.

Indien gewenst kunt u een paar spijkers gebruiken om de batterij op zijn plaats te houden.

Stap 14: De niet zo mooie manier

Hier is nog een breadboard. Merk op dat de kabels van de componenten op volle lengte zijn gelaten. Het is niet mooi, maar het maakt het mogelijk om het bord uit elkaar te halen en de onderdelen voor andere projecten te gebruiken. Het probleem hiermee is dat het gemakkelijk is om kabels samen kort te sluiten.