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Técnicas para reforzar su protoboard

julio 5, 2021
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Siempre que diseñe un circuito, el mejor lugar para comenzar a construir es una placa de pruebas. Créame, es mucho más fácil solucionar un problema o hacer mejoras en un diseño en una placa de pruebas que en un circuito que haya soldado a una placa de circuito impreso o PCB. Sin embargo, la mayoría de las tablas de pruebas que encontrará serán básicas. Necesitará una fuente de alimentación, por lo que también puede agregar algún tipo de entrada de energía si aún no está presente. La capacidad de ejecutar el circuito con una batería también es un gran beneficio, ya que puede hacer más fácilmente su circuito experimental en lugares donde se probará (un sensor de luz, por ejemplo).

Otro aspecto del protoboard es la modularización. Este es un tema importante en la electrónica y es la base completa del uso de circuitos integrados. Un IC no es más que un circuito que surge en la práctica con tanta frecuencia que vale la pena empaquetarlo en una unidad pequeña y tratarlo como una caja negra con entradas y salidas que pueden interactuar con otras partes del circuito. Entonces, ¿por qué no utilizar este enfoque para el tablero de pruebas? Uno de los axiomas fundamentales de la piratería es nunca resolver el mismo problema dos veces, por lo que en lugar de reconstruir secciones repetidas de un circuito una y otra vez en sus experimentos, ¡es mucho más inteligente construir un módulo reutilizable!

En este tutorial, mostraré cómo abordo muchos de estos problemas para hacer que una placa de pruebas regular sea mucho más útil para el desarrollo y la creación rápida de prototipos. Cubriré algunas técnicas que he desarrollado para hackear tu tablero que me han hecho la vida mucho más fácil y espero que hagan lo mismo por ti. Aunque mostraré algunos ejemplos específicos, estas técnicas se pueden utilizar para cualquier proyecto con el que esté trabajando. ¡Ahora, a lo bueno!

Paso 1: agregar una batería de placa de pruebas

Agregar una batería de placa de pruebasAgregar una batería de placa de pruebasAgregar una batería de placa de pruebasAgregar una batería de placa de pruebasAgregar una batería de placa de pruebasAgregar una batería de placa de pruebas

Primero, agreguemos algo de movilidad y flexibilidad a nuestra placa de pruebas. Usaré una placa de pruebas Elenco que he estado usando durante un tiempo. Este es bueno porque ya incluye una placa base y postes de unión de banana. Si comienza con una placa de pruebas que no tiene estos, le sugiero que los agregue. Puede utilizar una pequeña pieza de madera contrachapada o aluminio, taladrar algunos agujeros y montar todo. Coloque unos pies de goma en la parte inferior para evitar que la tabla se deslice alrededor de la superficie de trabajo.

En la imagen verá un par de agujeros que están marcados con rotulador permanente negro. Las placas de prueba se desgastan inevitablemente con el uso y terminan con un par de filas que pueden dejar de conectarse bien. MARCA LAS MALAS FILAS !!! Es frustrante intentar depurar un circuito solo para eventualmente descubrir que una de las filas de la placa de pruebas no funciona. Es exponencialmente peor dejar que vuelva a suceder en el mismo tablero. ¡Solo usa un marcador permanente para indicar una mala fila para que no termines arrancándote el cabello!

Ahora, consiga un clip de batería de 9V. Alinéelo en una ubicación conveniente en su tablero y use su marcador para rastrear un agujero en la base del tablero donde necesitará perforar sus agujeros. Elija una broca que se deslice a través de los orificios de los tornillos en el clip de la batería y úsela para perforar orificios en la placa base en los lugares marcados. A continuación, toque los agujeros que taladró. Utilice los tornillos del tamaño adecuado para montar el clip de la batería en la placa. Alternativamente, si no tiene un grifo, puede simplemente perforar el orificio un poco más grande y usar tuercas en la parte posterior de la tabla con sus tornillos.

Una vez que tenga su clip montado en su placa base, todo lo que necesita hacer es insertar una batería de 9V y usar el terminal cableado apropiado para conectarlo a sus bornes de conexión. Ahora los postes podrán alimentarse con su batería o con una fuente de alimentación externa mediante un cable banana.

Paso 2: agregar un interruptor de encendido / apagado

Agregar un interruptor de encendido / apagadoAgregar un interruptor de encendido / apagadoAgregar un interruptor de encendido / apagadoAgregar un interruptor de encendido / apagado

Ahora que tenemos una batería instalada, debemos agregar una forma de encender y apagar la alimentación de nuestra placa. Lo lograremos construyendo un pequeño módulo que se pueda conectar directamente a nuestros rieles eléctricos. Esto incluirá un LED indicador y un condensador para regular el voltaje suministrado a la placa. Es preferible conectar / desconectar el terminal positivo, así que mantenga el circuito a un potencial bajo cuando esté apagado. El valor del condensador no es crítico, pero probablemente me quedaría con un valor de 10 µF o más. Si desea que el LED sea más tenue, puede aumentar el valor de la resistencia, pero debe tener algo de resistencia en serie con su LED, ya que se quemará.

Los cables conductores conectan el módulo del interruptor a los postes de conexión. Le he mostrado el módulo que construí para mi placa que se conecta a los rieles de alimentación del medio. Junto con, utilizo algunos cables de puente en el extremo opuesto de la placa para llevar energía a los rieles exteriores. Podría integrar estos puentes en su módulo, pero como a veces me gusta usar los rieles exteriores para conectar componentes seleccionados en serie, he dejado este mod fuera del mío.

Los encabezados se utilizan para conectar el módulo a la placa. Soldarlos en su módulo es realmente la parte más complicada de hacer esta pieza. Sin embargo, después de un poco de práctica, se me ocurrió una forma confiable de hacerlo que mantiene el extremo largo del cabezal en la parte inferior y mantiene los pines rectos. En el siguiente paso, te mostraré cómo lo hago.

Paso 3: Agregar encabezados a sus módulos para conectarlos a la placa de pruebas

Agregar encabezados a sus módulos para conectarlos a la placa de pruebasAgregar encabezados a sus módulos para conectarlos a la placa de pruebasAgregar encabezados a sus módulos para conectarlos a la placa de pruebasAgregar encabezados a sus módulos para conectarlos a la placa de pruebas

Agregar encabezados a su tablero puede ser un verdadero dolor de cabeza. Si los alimenta a través de la parte superior del tablero, sus pines no serán tan largos como deberían. Si intenta colocar el encabezado en la parte inferior de la placa, el conector de plástico se interpondrá en su camino y evitará que agregue su soldadura. Después de jugar un poco con diferentes enfoques, se me ocurrió la siguiente solución que he estado usando durante un tiempo con gran éxito.

El truco consiste en utilizar una placa de pruebas. Primero tome su placa de perforación y colóquela en su placa de pruebas con el lado de la almohadilla de cobre hacia arriba. Use algunos cables de puente para fijar la placa en su lugar. Luego, corte sus encabezados a la longitud deseada. Para la mayor parte del módulo que mostraré en los siguientes pasos, necesitará un encabezado de 2 pines y uno de 4 (o más) pines. El módulo de interruptor que mostré en el último paso usaba dos encabezados de 2 pines. Dependerá del módulo y, con suerte, esto tendrá sentido a medida que siga leyendo.

Coloque sus encabezados en su tablero de modo que la parte más larga del pasador que sale de la pieza de plástico se inserte a través del tablero y se asiente en el orificio del tablero. Esto hará un espacio entre la placa perfilada y la pieza de plástico en el encabezado. Para el módulo en los siguientes pasos, es importante organizar los pines del cabezal como he mostrado con dos orificios entre el corto (2 pines) y el largo (4+ pines). Al final, el encabezado de 2 pines encajará en los rieles de alimentación para energizar nuestro módulo y el encabezado largo se utilizará para actuar como entradas y salidas para el módulo en las filas de la placa de pruebas.

Ahora suelde cada pin a su respectiva almohadilla de cobre. Una vez que todos los pines estén soldados en su lugar, puede quitar el cable de puente que sujetaba la placa en su lugar. Eventualmente, usará un par de alicates para quitar la pieza de plástico y dejará solo alfileres rectos y agradables en la parte inferior de su módulo, como he mostrado. Sin embargo, dado que a menudo estará soldando más cerca de estos pines a medida que construye el circuito de su módulo, le recomiendo dejar el espaciador de plástico hasta que todo el módulo esté terminado. Esto evitará que las clavijas se doblen si necesita derretir la soldadura de una sola clavija mientras hace puentes de soldadura.

La cantidad de pines que use en el encabezado largo dependerá de la cantidad de entradas y salidas que necesite para el módulo. Sin embargo, recomiendo usar al menos 3 pines para asegurarse de tener una conexión agradable y estable a su placa. Si no necesita los tres, está bien. Solo estarán presentes para mantener el módulo adherido a la placa de pruebas.

Paso 4: algunos módulos para comenzar

Algunos módulos para comenzarAlgunos módulos para comenzarAlgunos módulos para comenzarAlgunos módulos para comenzarAlgunos módulos para comenzarAlgunos módulos para comenzar

Hay varias ventajas al hacer módulos. En primer lugar, se pueden reutilizar sin tener que perder tiempo reconstruyendo estas partes de su circuito cada vez que las necesite. A continuación, el tipo de módulo que he presentado aquí está diseñado para colgar del borde del tablero para que no ocupen espacio en el tablero. Aquí hay un par de módulos que hice que muestran el concepto general. Puede encontrar un esquema y una explicación del sensor de luz LED y los módulos de puente en H en https://www.instructables.com/id/Solar-Tracker-Project-Designing-and-Breadboardin/

Módulo de sensor de luz LED
Este es un módulo de sensor simple que utilizo en mi proyecto de seguidor solar. Tiene tres pines de encabezado que se conectan a filas en la placa de pruebas, pero solo uno de ellos se usa como salida de módulo. Otras partes de su circuito se pueden conectar a esta salida usando un cable de puente atado a la misma fila que el pin de salida. Los otros dos pines en esta parte del módulo están ahí para mantener el módulo en su lugar y evitar que se retuerza. Los otros dos pines están conectados a la línea de alimentación. En este caso, solo se utiliza la conexión a tierra dentro del módulo.

Medidor de VU
Este módulo es un gran ahorro de tiempo y espacio. Normalmente, necesitaría conectar cada salida del LM3915 IC al LED del gráfico de barras y luego hacer muchas otras conexiones al riel de alimentación positivo. Al poner todo esto en un módulo, se puede agregar rápidamente a cualquier circuito y ocupa muy poco espacio en el tablero. Aquí solo se usa uno de los pines de encabezado largo y sirve como entrada. El cabezal de 2 pines proporciona conexión a los rieles de alimentación positivo y negativo para alimentar el módulo.

Puente en H
Este módulo es distinto de los otros dos solo porque decidí probar algo diferente. En este caso, la placa se extiende a ambos lados de las filas de la placa de pruebas. Dos conjuntos de encabezados cortos conectan el módulo a los rieles de alimentación y dos pines individuales conectan las entradas del módulo a las filas de la placa. La entrada se puede proporcionar al puente H usando cables de puente alimentados directamente a través de los orificios etiquetados en el módulo y la salida a un motor de CC se envía a través de cables integrados en el módulo que tenía encabezados soldados en su extremo opuesto. Todo este módulo podría rediseñarse para que funcione como los otros dos que he mostrado (y lo haré tan pronto como me moleste en hacerlo) y probablemente sería mejor por el esfuerzo. Sin embargo, este fue uno de mis primeros intentos de diseño modular, así que lo muestro como contraste.

Paso 5: Algunas piezas más útiles de la placa de pruebas

Algunas piezas más útiles de la placa de pruebasAlgunas piezas más útiles de la placa de pruebas

Para hacer la interfaz de la placa de pruebas con señales y actuadores externos, es importante que se compongan algunos componentes adicionales. El primero de estos que estoy mostrando es un conector de 1/4 “para permitir la entrada de una señal de audio a la placa. Simplemente he soldado algunos cables conductores en el terminal de la entrada para que se puedan conectar a la placa.

Para hacer que la adición de un motor sea un poco más limpia, hice una unidad de motor de CC como se muestra. Coloqué pines del cabezal en cada terminal del motor, así como en los cables conductores. Los terminales de clavija se pueden utilizar para conectar el motor directamente a la placa. Si las filas utilizadas para montar el motor no están vinculadas a una señal de entrada, los cables conductores se pueden usar para conectar los terminales del motor a partes remotas de la placa donde está la señal.

Paso 6: Poniéndolo todo junto

Poniendolo todo junto

Como demostración de cómo utilizar estos trucos de tablero, he montado un pequeño circuito de demostración. Este circuito lee una señal de audio a través del conector de 1/4 “. Un cable del conector está conectado a tierra y el otro está conectado a la fila donde está conectado el pin de entrada del medidor VU. Esto hará que el medidor VU muestre el intensidad de la señal.

Además, una de las entradas del H-Bridge está conectada a la misma fila que la entrada del medidor de VU para leer la señal de audio entrante. La otra entrada del H-Bridge está conectada a tierra. Las salidas del …

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