Breadboard'larım ile ilgili olası sorunları nasıl teşhis edebilirim?


12

Ben bir EE profesörüyüm ve dijital laboratuvarımda öğrencilerimin bu hafta (biraz da bu sorunun satırları boyunca) breadboard'larla ilgili sorunları vardı . Bileşenler tahtadaki farklı bir alana taşındığında çalışıyor gibiydi ve sorun gidermeye yardımcı oldum, bu yüzden öğrenci hatası olduğunu düşünmüyorum.

Breadboard'u rahatsız edebilecek sorunlar nelerdir ve bunları nasıl teşhis edebilirim? Her bir kartı platformdan söküp terminal şeritlerini kontrol etmek kadar basit mi? Şeritleri çıkarmam gerekir mi? Pin-by-pin kontrol etmek için kullanabileceğim bir araç var mı?


3
Onları artık çok fazla kullanmıyorum, ama yıllar önce onlarla sorun yaşadım, bu da deliklerden çok ağır bileşen kablolarını zorlamaktan ve temas noktalarını ezmekten kaynaklandığını düşünüyorum.
Tut

1
Yapmazsın. Kötü olanları iyi olanlarla değiştirirsiniz ve öğrencilerin onları kötüye kullanmasına izin
vermezsiniz

8
@Andyaka, ticaretle fizikçi olan birinin, bazı uygulamalı bilimler üniversitesinde Enerji Verimliliği bölümü için profesör olabileceğini ve laboratuar öğretebileceğini unutmayın; her zaman mükemmel olmayabilir, ancak daha küçük kurumların çalışması bu şekilde gerekir ve genellikle öğretmen ve öğretilenlerin işbirlikli öğrenimi temel kavramları iletmede oldukça etkilidir. 10k + öğrenci teknik üniversitesinde herkes eğitim görmüyor!
Marcus Müller

Ben aslında bir toplum kolejinde bir EE öğretmeniyim, bu yüzden bir üniversitenin sahip olacağından çok farklı sorunlarımız var!
lemontwist

4
Değerlendirmek için en sevdiğim breadboard hasarı "Canlı bir devrede bir güç kaynağı geri dönüşünü zamanında
teşhis edememe

Yanıtlar:


28

Breadboard'ların doğru kullanımı

Bahsettiğiniz beş adet 0,1 inç soketli sıralı eklenti tahtaları gerçekten kullanışlı olabilir, ancak kötüye de kullanılabilir. Bu tür breadboard'ların nasıl kullanılacağını ve bakımının nasıl yapılacağını bilmek, birkaç dakika geçmeye değecek kadar yararlı bir EE becerisidir.

Breadboard'ları kötüye kullanmamak için en önemli şey, çok büyük olan kabloları takmamaktır. Bu, temas noktalarını sıkıştırabilir, istendiği gibi yanlamasına yaylamak yerine onları kırabilir. Çok büyük uçlar da genellikle deliğin büyütülmesiyle temas noktasının üzerindeki plastiğin hafifçe kırılmasını gerektirir. Bu, doğru büyüklükteki uçların biraz yanlara gelmesine izin verir, şimdi bu uçların bile yay klipslerinden birini kırmasına izin verir.

Kabloları düz aşağı itmeye dikkat edin. Yine bu, yaylardan birini amaçlanmayan bir şekilde itmelerini önler.

Ne yazık ki, öğrenciler öğrenci olacak ve breadboard'lara uzun vadeli bir ilgisi olmayacak. Sadece projelerini bitirmeleri gerekiyor. Breadboard'un bittikten sonra bok olup olmadığı başkasının problemidir.

Ders kitabı olarak breadboards

Çözüm, kitap tahtaları gibi breadboard'ları düşünmeniz içindir. Her Enerji Verimliliği, deneme için bir veya iki tahtaya sahip olmalıdır. Düzgün nasıl kullanılacağını, bakımının nasıl yapılacağını ve breadboard'lardan kaynaklanan özel devre konularını bilmek, profesyonel enerji verimliliği uzmanlarının bilmesi gereken yararlı şeylerdir. Her öğrencinin kendi breadboard'larını satın alması gerekir. Bu şekilde onları kötüye kullanmamaya motive olurlar. Eğer yaparlarsa, patron ya da iş arkadaşınızın bir salak olduğunu düşünmeden önce bir ders alırlar.

Tüm breadboard'lar eşit değildir. Sadece fiyattan satın almayın, özellikle şüpheli mirasın uzak doğusundan. İyi bir kaynak bulduktan sonra, öğrencilerinizin bunları uygun bir fiyata alabilmeleri için toplu alımlar düzenleyebilirsiniz.

Devre sorunları

Birçok insan hemen bir breadboard üzerinde çalışmadığı için breadboard üzerinde çalışmayan her şeyi suçlayacaktır. Bu sitede "breadboard" araması yapın ve sizden çok daha holier yorumlar göreceksiniz. Bunlar büyük ölçüde yanlış.

Breadboard'lar temel devreleri denemek ve kontrol etmek için çok yararlı olabilir. Bunlar tam olarak EE öğrencilerinin yapması gereken şeylerdir. Ancak bazı sorunlar var:

  1. Yer düzlemi yok. Bazen bu çok önemli değil. Tek bir tel ile plakayı breadboard'a bağlayabilmeniz için, breadboard'u bağlayıcı bir direk ile metal bir plaka üzerine monte etmeye yardımcı olabilir. Ya da plakayı kalıcı olarak bağlamak için yatay veri yolu şeritlerinden birini seçebilirsiniz. Bu durumda, dikkatlice etiketlemeniz gerekir.

    Başka bir olasılık, çalışma alanınızın altına bir kara uçağı koymaktır. Altında alüminyum folyo bulunan, breadboard üzerindeki zemin ağına bağlanmış bir karton parçası üzerinde çalışmak kadar basit olabilir.

    Bazı breadboard'ların, özellikle daha ucuz olanların altta yaylı klipslerin alt kısımlarına maruz kaldığını unutmayın. Oturdukları iletken şeylere kısa devre yapacaklar. Öğrencilerinize, bu tür breadboard'ların altındaki çıplak kontakların üzerine her zaman bir yalıtım bandı koymasını söyleyin.

  2. Kontakların her biri bir miktar dirence sahiptir. Çoğu zaman bu çok önemli değil. Breadboard kontaklarını yalnızca sinyaller ve küçük güç (bir mantık çipine güç vermek gibi) için düşünün. Breadboard üzerinden motorun gücünü çalıştırmak gibi şeyler yapmayın. Bu teması aşırı ısıtabilir, oksidasyona ve uzun vadeli sorunlara neden olabilir.

  3. Bitişik sütunlar arasında bir miktar kapasitans vardır. Bu sorun büyük ölçüde aşırıya kaçmış, ancak özellikle hassas analog devreler için önemli olabilir.

  4. Yüksek frekans için değildirler. Bu gerçekten bir yer düzlemine sahip olmamaktan ve normalden daha büyük parazitik kapasitanslardan kaynaklanmaktadır. Ancak, insanlar bunu çok kolay unutuyor gibi görünüyor.

    Bunun analog sinyaller için dijitalden daha önemli olduğunu da unutmayın. Mikrodenetleyiciye 8 MHz'lik bir kristalin bir sorun olması muhtemel değildir, ancak 1 MHz'lik bir radyo alıcısı bile bir breadboard üzerinde farklı şekilde hareket edecektir.

  5. Sadece delikli bileşenler ve DIP paketlerindeki IC'ler içindir. Her ikisi de dinozorların yolunu tuttu. Bununla birlikte, özellikle öğrenme için breadboard'ların faydası bu konuyla uğraşmaya değer. Öğrenme işinde olduğunuz için, delikli dirençlerin ve etrafındaki diğer parçaların bir stokunu tutun. Delikli versiyonlarda hala birçok kapasitör elde edebilirsiniz.

    Hobi yerlerinden ortak yüzey montaj paketleri alan ve özellikle breadboard'lara takmak için tasarlanmış bir pim hattına getiren taşıyıcı panoları da vardır. Bunların bir kaynağının laboratuvarınızda bulunması mantıklıdır. Kesinlikle SOT-23-3, SOT-23-6 ve SOIC-14 paketleri için sahip olmalısınız.

Sorun giderme

Breadboard devrelerinde hata ayıklamak için genellikle yaptığım şey, her kapsam probunda 24 ayarlı tek telli bir kabloyu klipslemektir. Prob topraklama klipsleri, board inç veya soyulmuş ucuyla breadboard'dan çıkan kısa bir kabloya gider. Bu, iki kapsam probu şasi klipsinin takılmasına izin verir.

Şimdi 24 ayar telinin diğer uçlarını, sinyal tahtasını görmek istediğiniz breadboard üzerindeki pedlere takmanız yeterlidir.

Klipsi bir kapsam probundan çıkararak ve probun keskin ucunu doğrudan bir breadboard deliğine takarak tembel olmayın. İlk olarak, bu sivri parçalar genellikle bir breadboard için biraz fazla kalındır. Ancak asıl neden, er ya da geç, yanlışlıkla breadboard'dan yapışan problar boyunca elinizi kaydırmanızdır. Bu, prob uçlarının sivri uçlarını çıkarır, breadboard pimine zarar verir veya her ikisini birden yapar.

özet

Breadboard'lar profesyonel bir ortamda bile yararlı olabilir. Öğrencilerinizin sahip olması, uygun bakımı yapmayı öğrenmesi ve doğru koşullar ortaya çıktığında kullanmayı öğrenmesi gereken araçlardır. Devreler hakkında bilgi edinmek ve kitaplardan almadığınız devreler hakkındaki tüm önemli sezgileri elde etmek için de harikalar.

Öğrencilerinizin elektroniğin arkasındaki teori ve matematiği kesinlikle anlamaları gerekiyor, ancak bu sadece enerji verimliliği olmanın bir parçası. Enerji Verimliliği adaylarıyla görüştüğümde, elbette teoriyi bildiklerini görmem gerekiyor. Ancak, röportajın çoğu, yalnızca denemenin size verebileceği elektronik sezgileri arayacağım.

İyi Enerji Verimliliği sistemleri bir şemaya bakar ve iten gerilimleri ve akımların aktığını görür. Sadece bir akımı dört ondalık basamağa çözmek için bazı denklemler olarak değil, bir devrede "ne anlama geldiğiyle" bir transistör veya opamp veya kapasitör veya herhangi bir parçayı görürler. Gerçek bir enerji verimliliği ile sadece değerleri denklemlere bağlayan biri arasındaki fark, yapı taşlarını "tanıyabilir" ve elektronik hakkında daha önce hiç görmediğiniz devre topolojileri bulmanıza izin verecek şekilde sezgiye sahip olmaktır. devrenin ne yapması gerektiğine göre. Bu, deney yapmak, teori ve uygulamanın nasıl farklı olduğunu görmek, teoride harika görünen basit amplifikatörün neden inşa ettiğinizde neden salındığını merak etmek gibi saatler gerektirir. Breadboard'lar bugün bu tür öğrenme için sahip olduğumuz en iyi araçlardır.

Muhtemelen 10 yıl oldu, son kez bir devre tahtasını kullanmanın mantıklı olduğu noktaya kadar bir devre ile denemem gerekti, ancak bu tür şeyler zaman zaman ortaya çıkıyor. 1980'den beri profesyonel bir elektrik mühendisiyim ve kariyerimde daha önce breadboard'ları kullanıyordum. Bence o zamanlar çoğu parça .1 "adımlı delikten, PC kartlarını yapma maliyeti ve dönüşü daha yüksekti ve devreler daha analogdu.

Geriye dönüp baktığımda, son zamanlarda gerçek bir breadboard kullandığımda, çok az bekleme gücü kullanarak ultrason sinyali alabilen bir devre geliştiriyordum. Bu, veri sayfasının ne bekleyeceği konusunda çok az rehberlik verecek kadar düşük akımlarda transistörler kullanıyordu. 40 kHz'de yaklaşık 2000 kazanç gerekiyordu. Sonunda bunu 35 µA durgun akıma indirdim, ama bazı deneyler yapmadım. Bunun bir breadboard için uygun olmasının nedeni, çoklu MHz frekanslarına sahip olmayan bir analog devre olmasıydı.


1
güzel cevap; : Ben düzenlemek bunun için tereddüt am, ama ben şahsen son cümle okumak için hak ediyor ben bir breadboard bir düşük bant genişliği analog devre olduğuydu için bu uygun sebebini tahmin o noktayı yineledi edemez , tam bir inşa güvenilir, kararlı multi-megahertz osilatörü, devre kartının kendisini şemanızdaki idealleştirilmiş tellerden ziyade bir bileşen olarak düşünmeden bir breadboard üzerinde
Marcus Müller

Breadboard üzerinde breadboard yapılabilen alt devreleri test etme konusunda neredeyse batıl inançlıyım. SMD'ler için DIP koparma panellerini kullanışlı tutuyorum ve bazen son üründen daha düşük frekanslarda çalışıyorum. Bunu özellikle benim için yeni ürünler için yapıyorum. Sanırım biraz zamana mal oluyor, ancak süreci aynı zamanda tasarımı kafamda tutmak ve alt sistemlerin sınırlarını çözmek için bir araç olarak kullanıyorum. Muhtemelen bir ya da iki kez, bir tahtaya aptalca bir hata kaydetti ve yeni bir prototip PCB'de hafta boyunca geri dönüşümü kurtardı.
Scott Seidman

2
@Marcus: Küçük bir feragatname ekledim. Bununla birlikte, düşük bant genişliği hakkındaki noktanın orada aşırı ifade edildiğini düşünüyorum. Mikrodenetleyicileri çalıştırmak için 20 MHz kristaller iyi çalışır. Hiç yapmayan şeylerden biri değil. Dikkat etmeniz gereken şeyler var (20 MHz kristal yük kapaklarının farklı olması gerekebilir), ancak mantıklı olarak, mütevazı frekanslarda bile breadboard'lardan iyi bir göçme elde edebilirsiniz.
Olin Lathrop

@OlinLathrop true, ancak ikimiz de 20MHz osilatörün iyi çalıştığına katılıyoruz, çünkü aslında aktif olarak çalışan bir osilatör, bu nedenle nemlendirme ve radyasyon nedeniyle biraz kayıp önemli değil - ve ayrıca bir buna yakın hassas analog sinyal. Aslında bu , breadboard'u bileşen olarak anlamakla ima ettiğim şeydi .
Marcus Müller

Çok güzel bir açıklama! Tamamen benim bakış açımdan. Çalışmamda bir keresinde 2 aydan fazla bir süre boyunca herhangi bir hata olmadan bir breadboard üzerinde çalışan bir analog + mikrodenetleyici protokolüm vardı.
Adam Calvet Bohl

6

Pin-by-pin kontrol etmek için kullanabileceğim bir araç var mı?

Araştırma görevlilerinin ucuz işgücü olabileceğini biliyorum, ancak breadboard'ların fiyatını göz önünde bulundurarak: Bu gerekliyse, sadece daha kaliteli veya sadece yeni breadboard'lara yatırım yapmak isteyebilirsiniz.

13 yaşında bir öğrenci olarak bile, DIP bileşenleri ile güvenilir temas sağlamak için yeterince doğru üretilmediğini anladıktan sonra küçük kazançlarımdan aldığım birkaç breadboard'u attım. Kurullarınız muhtemelen benimkinden çok daha iyi, gün içinde - en azından bir üsleri var gibi görünüyor - ama bir eğitim tesisinde kullanıldıkları için birkaç kez kaba kullanım görmüş olabilirler.

Breadboard'u rahatsız edebilecek sorunlar nelerdir ve bunları nasıl teşhis edebilirim?

Hayal gücünü kullan!

  • mekanik yorgunluk nedeniyle zayıf temas
  • kir
  • başıboş kapasitans, endüktans, direnç gibi etkiler
  • breadboard'lar için bileşenler yapılmadığından, ancak PCB üretimi nedeniyle zayıf mekanik temas nedeniyle güvenli olmayan bağlantılar
  • yanlış gidebilecek birçok şey

Özel durumunuzda neyin yanlış olduğunu söylemek imkansızdır - gitmek istediğiniz rota buysa, EE deneyiminizi bir şeyi dışlamak için kullanın.

Şimdi, dijital laboratuvar, yüksek hızlı şeyler yaptığınız anlamına gelebilir veya olmayabilir - ve breadboard'lar, özellikle ilginç çapraz konuşma veya zayıflama üretmeye eğilimli olan tüm iletken parçaların şekli nedeniyle.


kişisel bir açıklama olarak:

Breadboard'larda bile bazı prototipler yaptım. Ancak, geçmişte çok hayal kırıklığına uğradım, bu yüzden şimdi temelde güvendiğim bir breadboard'um ( model değil , tek bir örnek ) var ve temelde sadece sipariş ettiğim veya kendim 2.54 ile yaptığım PCB'leri takmak için kullanıyorum mm hatve pin başlıkları ve kartlara güç sağlamak için birkaç jumper kablosu ve belki de güç kaynağı için ayırma kapakları. Deneyimden bu birkaç seçkin bileşenin iletişimine güvenebilirim.

Özellikle kablolu dirençlerle güvenilmez iletişim kurarak ısırıldım, o kadar sık, bir noktada ya tasarımımdaki bir sorundan ya da tasarımdaki bir sorundan dolayı başarısız olabilecek ya da olmayabilir bir prototipde hata ayıklayabileceğimi fark ettim. benim breadboard üzerinde, sadece breadboard üzerinde uzaktan bile karmaşık bir şey yapmamak için. PCB'de bir şey yapılırsa, nasıl lehimleneceğini bildiğiniz sürece, kötü kişileri bir hata kaynağı olarak dışlayabilirsiniz. Ve bu oldukça rahatlatıcı.

Kendi PCB'mi tasarlamak aslında dikdörtgen bir breadboard tasarımı olarak birkaç önyargı diyotu ve dirençli karmaşık bir dört-transistör cihazının nasıl oluşturulacağını bulmaktan daha hızlıdır. PCB'leri beklerken yapacak yeterli işim varsa, Çin'de bir yerde ucuza şeyler sipariş edebilirim. Özel şeyler ve küçük PCB'ler için, PCB'lerin üçlüsü, yüksek kaliteli bir breadboard'un maliyetini, onu kullanacak nesillere bölünen kesinlikle daha ucuzdur.

Tabii ki, öğrencilere bir şemayı ve düzeni nasıl tasarlayacaklarını öğretmenin, gittiğiniz laboratuvar için kapsam dışında olabileceği kesinlikle doğrudur - yine de öğrenmek ilginç bir şey olabilir.

Dediğim gibi, ne tür bileşenler kullandığınızı bilmiyorum. Ancak bunların ayrı transistörler ve DIP mantık kapıları (7400 aile türü şeyler) ve bunlara bağlanmak için bir DSP / FPGA / mikrodenetleyici / PC arayüz kartı gibi daha fazla şey olduğunu varsayarsak, belki de orta bir zemin ilginç olabilir:

Bir TO-92 transistörünün veya bir DIP14 IC ve pim başlıklarının şerit veya perfboard üzerine lehimlenmesi aslında çok zor değildir. Öğrenciler, temel devrelerini lehimlemişlerse ve sinyal frekansı izin veriyorsa, bunları bağlamak için harici, kaliteli jumper kabloları (beni jumper kablolarının kalitesine başlamayın) kullanıyorsa, devre ile etkileşimli olarak deney yapabilirler.


1
Lehimleme bir laboratuvar sınıfını destekleyecek kadar hızlı değildir.
Scott Seidman

@ PlazmaHH moin, gönder düğmesine çok erken bastığımda olur
Marcus Müller

2
β

@ScottSeidman, eğer laboratuvarınız kurşunlu bileşenlerle hızlı iletişim kurmaya dayanıyorsa, o zaman laboratuarınız 2016 itibariyle ucuz bir çözümümüz olmayan bir sorunla karşı karşıya kalabilir. Ve ayrıca, öğrencileriniz varsa kısa lehim giriş (benim alma mater, EE öğrenci konseyi aslında onun heck dışında böyle sunuyor), daha sonra birlikte bir şey lehimleme şeyleri sadece breadboard takmaktan daha fazla zaman almayabilir.
Marcus Müller

2
heh, ve dirençleri vermek gerçek bir hediyeden ziyade bir belirteç eylemidir - "hey, devreyi birleştirmekten hoşlanıyor gibisin, dirençleri ve bu 10 BC549'u tutmak mı istiyorsun? çünkü kimsenin bunları sıralamak ve test etmek için zamanı yok, ama evde laboratuvar işini yapmak ve büyükannenizi bu noelde gerçekten mutlu etmek istiyorsanız ... "
Marcus Müller

1

Dijital devreler için bu araç aşağıdakilere yardımcı olur:

resim açıklamasını buraya girin

Bunun yararı, ölçüm cihazındaki besleme voltajının 1 / 2'sini okursanız, sorunun pim üzerinde bir açık devre olmasıdır. Cihazdaki her pimi geçin ve şematikte beklenen değere karşı kontrol edin. Hızlı gidiyor. Aynı teknik, hem açık delikli hem de SMT parçalarında beklenmedik açık devreleri ve seviyeleri bulmak için sıradan devre kartlarında çalışır. Bu hile hala bol miktarda test ekipmanına sahip laboratuvarlarda kullanılmaktadır. Sistematik bir yaklaşım öğretmek iyidir.

1980'lerin bir başka aracı, statik bir mantık analizörü yapmak için dahili LED'lere sahip bir DIP-klipsidir. Ledsiz DIP-klipsler probları takmak için harika bir yerdir.


0

Onları ne için kullanıyorsun?

Sınıfınız arasında genel bir sorun varsa, bağlayıcı bir sorun olması muhtemel değildir (tüm breadboard'lar gerçekten eski olmadığı sürece).

Düşünebileceğim ikinci sık neden çok yüksek frekanslar. Breadboard'unuz için önerilen maksimum frekansı kontrol edin, ancak bunlar genellikle çok yüksek değildir.

Umarım yardımcı olur.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.