什么是面包板,它如何工作?快速速成课程

面包板是DIY电子产品的基础。面包板使初学者无需焊接即可熟悉电路,甚至经验丰富的修补匠也将面包板用作大规模项目的起点。

如果您是在DIY或微控制器领域迈出第一步, ,您可能已经在Arduino入门套件或Raspberry Pi入门套件中收到了一块面包板。让我们看看面包板实际上是什么,它们来自何处,以及如何使用它们。

什么是面包板?

面包板是一种简单的设备,旨在让您无需焊接即可创建电路。它们的大小各异,设计也可能不同,但通常来说,它们看起来像这样:

如果您从未见过,您可能想知道如何分辨哪个孔在做什么。当您从底部看到一个正在发生的事情时,这变得容易一些。

从这个角度来看,可以更容易地了解正在发生的事情。每侧向下的两条较大的电线通常用于将电源连接到板上。它们通常称为电源轨。沿电路板垂直延伸的其他较小的电线则用于电路中的组件。此图将有助于从顶部直观地看到此模式。

电源导轨在顶部和底部分别水平排列为两行。同时,垂直板在您向下移动时会向内延伸。

如果您要拉出其中任何一个金属片,就会看到它们的用途。它们旨在抓住通过面包板孔推入的所有组件的腿。这样一来,您就可以测试电路而不必担心焊接或与电路板良好接触。

通常,这是所有面包板的工作方式,尽管它们可以用于多种大小。有些面包板具有接线柱以连接到电源,但是没有它们也可以。另外,大多数面包板的设计都可以固定在一起,以防万一您需要为大型项目提供足够的空间!

在继续之前,面包板还有另外一个值得注意的功能:

看到面包板中间的小缝隙了吗?出现这种差距是有原因的。集成电路!

几乎每个电子设备中都有集成电路(IC)。它们运行电动机,调节电压,充当计时器,执行逻辑任务以及执行您需要执行的几乎所有操作。

IC可以具有不同数量的引脚,大小和功能。但是,许多IC符合称为双列直插式封装(DIP)的标准,这意味着它们都共享设定的宽度。您猜到了,该宽度恰好适合面包板中间间隙的尺寸。这使得使用IC变得更加容易,而不必担心将错误的引脚意外地连接在一起。

今天的面包板如何使用?

近年来,几乎所有入门级电子产品都涉及到Arduino或Raspberry Pi的使用。

虽然Raspberry Pi可以执行许多操作而无需外部组件,但是当您使用微控制器时,事情会变得有趣有自己动手做的电路可以修改Arduino的 Blink 草图(通常是初学者要做的第一件事),以在面包板上使用实际的LED和电阻器组合。

使用我们已经知道的东西,我们可以看到,来自Arduino的引脚2 的导线在连接到LED的正极引脚之前已进入电源线。电阻与负引脚成一直线,电阻的另一端进入电源线的接地侧,然后返回到Arduino的 GND 引脚。

如果您想自己尝试,请查看修改后的眨眼草图的代码。

对于像这样的简单项目,并非总是使用电源导轨,但是如果您需要使用多个组件,而这些组件都需要电源,您可以通过Arduino或Raspberry Pi的电源引脚提供电源。

上面的图片显示了一个伺服器,它需要电源以及Arduino的说明。我们将电缆从Arduino的 5v GND 引脚连接到顶部的电源轨。然后,我们在另一端桥接间隙以向底部电源轨供电,并使用小段电线为伺服器的 VCC GND 电线供电。这种用于电源线的桥接技术是一个很好的实践,因为它将确保您的组件无论在面包板上的任何位置都始终可以访问电源。

以更深入的了解使用Arduino,LED和面包板的项目请查看我们的Traffic Light Controller初学者教程。

对于独立的业余电子项目,您使用面包板的方式与构建Raspberry Pi的方式相同。有关使用多个组件,简单代码和实用结果的示例项目,请查看我们的Raspberry Pi门传感器教程。

如果您没有面包板怎么办?

如果您没有面包板,仍然可以创建简单的电路,但是使用起来却不那么方便。

一种方法是使用点对点构造的变体,或者直接将组件焊接在一起,或将导线缠绕在每个组件腿上以将它们连接起来。然而,如果您被迫使用这种方法,那么这种方法非常令人生厌,它可以使用电工胶带将所有东西固定在适当位置。

原型板与面包板

更简单但更持久的方法是使用原型板。这些电路板被孔覆盖,周围有铜环,使您可以通过在适当位置焊接组件并将其与导线或更多焊料连接来创建电路。不过,这是一个永久性的解决方案,通常在您知道电路可以正常工作之后,稍后再进行处理。

此图像来自我们的“运动激活的圣诞花环"教程,是一个需要在面包板上使用原型板的项目的完美示例。

印刷电路板(PCB)

最后一个示例是制作自己的印刷电路板

这是一个永久性的解决方案,可以根据您的电路定制。通常,印刷电路板是在面包板和原型板上进行测试之后的最后一步。有很多公司可以订购PCB,但如果您希望自己获得完整的DIY经验,也可以自己制作PCB。

YouTuber Extralife的视频介绍了该过程的工作原理:

使用Arduino或Raspberry Pi迈出第一步

面包板是学习任何级别的电子产品的完美配件。

是否要使用Raspberry Pi迈出第一步

标签: Arduino Raspberry Pi