Чарльз Платт – Электроника для начинающих (2-е издание) (страница 15)

Рис. 2.8. Рекомендуемый инструмент для зачистки проводов диаметром от 0,25 до 0,81 мм

Выбирая приспособление, вы должны быть внимательны, поскольку они подходят только для определенного диаметра провода.

Калибр провода – это показатель толщины проводника[5]. Чем выше калибр, тем тоньше провод. Провод 20-го калибра (диаметр 0,81 мм) слишком толстый для наших целей, а 24-го калибра (диаметр 0,51 мм) – слишком тонкий. Оптимальная толщина провода – 22-й калибр (диаметр 0,64 мм), и вам будет гораздо проще работать, если вы купите инструмент, подходящий именно для этого калибра. На рис. 2.8 видно, что между отверстиями для проводов калибров 20 и 30 есть небольшое отверстие и для калибра 22. Значит, это подходящий инструмент для нашей работы.

Макетные платы

Макетные платы не понадобятся до эксперимента 8, но здесь я коротко расскажу об этих комплектующих. Макетная плата – это небольшая пластмассовая пластина со сквозными отверстиями, расположенными на расстоянии 2,54 мм. В эти отверстия можно вставить провода и другие компоненты. Ряды отверстий соединены между собой проводниками, встроенными в пластмассовое основание.

На макетной плате можно легко разместить и быстро соединить все компоненты схемы. Монтаж получается аккуратнее, чем с помощью тестовых проводов, которые вы использовали до сих пор, и это проще, чем пайка (к тому же, устройство можно быстро демонтировать).

Замечание

Макетные платы также называют платами для макетирования без пайки и иногда платами для создания прототипов.

Бренд или поставщик макетной платы не имеет значения, но вы должны быть внимательными при покупке, чтобы найти ту же конфигурацию, которую я использую в этой книге. Возможны три варианта, и только один из них правильный.

Вариант макетной платы «мини», показан на рис. 2.9. Он часто продается как «подходящий для среды Arduino», но не имеет достаточного количества отверстий для наших целей, поэтому не покупайте такие платы.

Рис. 2.9. Размеры мини-платы недостаточны для проектов из этой книги

Вариант макетной платы «одинарная шина» показан на рис. 2.10. Термин «шина» относится к длинному столбцу отверстий, расположенному рядом с короткими, пронумерованными рядами отверстий. С каждой стороны находится по одной шине, на фото они обведены рамкой. Этот тип макетной платы как раз вам и нужен. Чтобы убедиться, сверьте фотографию с изделием, которое вы покупаете. Также обратите внимание на то, что плата должна иметь 60 рядов отверстий и 700 контактных (или узловых) точек. Если вы делаете закупки самостоятельно, ищите в интернет-магазинах Amazon или eBay по запросу: solderless breadboard 700 или беспаечная макетная плата 700.

Рис. 2.10. Макетная плата с одинарной шиной имеет один длинный ряд отверстий с каждой стороны

Рис. 2.11. Макетные платы со сдвоенной шиной имеют две пары длинных рядов отверстий (обведены на фотографии рамкой). Такой вариант макетных плат я больше не рекомендую

Вариант макетной платы «сдвоенная шина» показан на рис. 2.11. Здесь два длинных ряда отверстий с каждой стороны, которые и составляют сдвоенную шину (на фотографии обведены рамкой). Я рекомендовал этот вид платы в первом издании книги, потому что иногда он может оказаться более удобным. Впоследствии оказалось, что начинающие часто допускают ошибки при монтаже, особенно на этапе освоения платы. Поэтому я больше не советую работать с такой платой. Но если желаете, то можно выбрать эту плату и просто игнорировать дополнительные отверстия.

Теперь, когда мы разобрались с типом рекомендуемой макетной платы, выясним, сколько же вам их понадобится? Раньше я сказал бы «только одна», имея в виду то, что их можно использовать повторно, но теперь цена снизилась настолько, что вполне можно приобрести две или три. Так вы сможете собирать новые схемы, не разбирая старых.

Расходные материалы

Если вы хотите приобрести готовый набор компонентов и расходных материалов, смотрите раздел «Наборы» главы 6. Если вы закупаете расходные материалы самостоятельно, смотрите раздел «Расходные материалы» главы 6.

Монтажный провод

Для соединений на макетной плате вам понадобится монтажный провод. Иногда его еще можно найти в общей категории провод в бухтах. В любом случае провод должен быть одножильным и желательно 22-го калибра (диаметр 0,64 мм). Часто такой провод продают отрезками по 7,5 и 30 метров, намотанными на пластиковые катушки, как показано на рис. 2.12.

Метр провода обойдется дешевле, если вы покупаете 30-метровую катушку, но я советую вам купить мотки провода меньшей длины, но как минимум с тремя разными цветами изоляции.

Рис. 2.12. Монтажный провод длиной 7,5 и 30 метров на катушках

Цвет провода поможет вам, если вы ищете ошибку в собранной цепи. Красный и синий провода подойдут для подключения к плюсу и минусу источника питания, а провод какого-либо другого цвета – для остальных соединений.

Когда изоляция снята, оголяется твердый проводник, как показано на рис. 2.13. Сравните его с многожильным проводом, изображенным на рис. 2.14. Многожильный провод также применяется в некоторых случаях, о которых я далее расскажу, но если вы попытаетесь засунуть его в отверстия макетной платы, то вас постигнет неудача. Для наших экспериментов нужен обязательно одножильный провод.

Ранее я уже упомянул о необходимости инструмента для зачистки проводов, который предназначен для 22-го калибра (диаметр 0,64 мм), теперь снова подчеркну, что провод должен быть именно калибра 22, а не 20 и не 24. Провод 24-го калибра (диаметр 0,51 мм) неплотно входит в макетную плату и соединение окажется ненадежным, а провод 20-го калибра (диаметр 0,81 мм) немного толстоват, и когда вы пытаетесь его просунуть, он сгибается, вместо того чтобы встать на место; если все же удастся его просунуть, то потом нелегко вытащить.

На некоторых медных проводах под изоляцией видно серебристое покрытие. Такие провода называются «лужеными». Другие провода полностью медные, и у меня нет определенного мнения, какой из типов лучше.

Сколько провода вам потребуется? Для сборки схем из этой книги восьми метров провода каждого цвета будет более чем достаточно. Тем не менее, в экспериментах 26, 28 и 29 необходимо изготовить проволочную обмотку, чтобы исследовать взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, а также построить собственный детекторный радиоприемник. Если вы пожелаете выполнить эти проекты (а они того стоят), вам понадобится 60 м провода. Решайте сами, поскольку ни один из готовых наборов не содержит столько провода. Для информации о покупке провода смотрите раздел «Расходные материалы» главы 6.

Рис. 2.13. Под пластиковой изоляцией должен находиться одножильный проводник

Рис. 2.14. В отдельных случаях (описанных далее) потребуется многожильный провод

Перемычки

Если вы отрежете кусочек провода, зачистите его с каждого конца как минимум на 0,5 см, но не более чем на 1 см, загнете концы книзу и вставите их в отверстия макетной платы, то получите перемычку, которая создает соединение между узловыми точками платы, пропустив несколько промежуточных отверстий. Такие перемычки делают монтаж схемы аккуратным и облегчают отыскание ошибок.

Проблема в том, что зачистка изоляции и изгиб провода под нужным углом очень утомительны, даже если вы делаете это с помощью подходящих инструментов. Поэтому целесообразнее купить уже нарезанный провод и готовые перемычки. Пример готового набора перемычек разной длины приведен на рис. 2.15. В качестве руководства по выбору нужных комплектующих смотрите раздел «Расходные материалы» главы 6.

Раньше я использовал готовые перемычки из набора, но отказался от них, потому что его перемычки различались по цвету в зависимости от длины, а не от функциональности. Все красные провода имели длину 0,5 см, желтые – 0,7 см и т. д.

Рис. 2.15. Набор перемычек разной длины для макетной платы

Мне нужно было, чтобы окраска провода соответствовала их назначению в схеме. Например, все красные провода, независимо от длины, всегда должны подключаться к плюсу источника питания.

Единственный способ добиться этого – нарезать провод самому, что я теперь и делаю. Если вы решите воспользоваться готовыми перемычками, то не забывайте, что их окраска может внести путаницу, кроме того, цена набора перемычек будет выше.

Есть еще один момент, который следует прояснить относительно перемычек. Многие предпочитают провода-перемычки, снабженные на концах маленькими штекерами, размер которых соответствует диаметру отверстий в макетной плате. Такие «штекерные перемычки» продаются связками, и, возможно, они будут первым вариантом, который вы встретите при онлайн-поиске проволочных перемычек.

Поскольку такие соединительные провода гибкие и имеют длину около 7,5 см, с их помощью можно выполнить почти любые соединения, которые вам понадобятся на схеме макетной платы. Их можно использовать повторно, и создается впечатление, что это самый простой, быстрый и дешевый вариант.

Если схема сразу заработала, значит все в порядке, но если вы ошибетесь, то найти ошибку будет сложно. На рис. 2.16 для примера показана некоторая схема не из этой книги, собранная с использованием гибких проводников со штекерами. На рис. 2.17 изображена та же схема с самодельными перемычками из одножильного провода 22-го калибра (диаметр 0,64 мм). В каждой из этих схем есть ошибка монтажа. На схеме с самодельными перемычками я увижу ее за несколько секунд. А там, где гибкие проводники со штекерами, придется немного покопаться, и, возможно, для поиска неисправности потребуется мультиметр.