Breadboard — электронный конструктор для всех. Нумерация ножек микросхем

цифровые микросхемы - начинающим ( занятие_2 ) - Теоретические материалы - Теория

ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ (занятие №2).

На прошлом занятии мы познакомились с простыми логическими элементами НЕ, И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Теперь начнем знакомство непосредственно с микросхемами серий К561 или К176, на примере микросхемы К561ЛА7 (или К176ЛА7, в принципе они одинаковые, различаются только некоторые электрические параметры).

Микросхема содержит четыре элемента И- НЕ, это одна из наиболее часто используемых микросхем в радиолюбительской практике. Микросхема К561ЛА7 (или К176ЛА7) имеет прямоугольный пластмассовый черный, коричневый или серый корпус с 14-ю выводами, расположенными по его длинным краям. Эти выводы изогнуты в одну сторону. На рисунках 1А, 1Б и 1В показано как производится нумерация выводов. Вы берете микросхему маркировкой к себе, при этом выводы оказываются повернуты в противоположную от вас строну. Первый вывод определяется по "ключу". "Ключ" — это выштампованная углубленная метка на корпусе микросхемы, она может быть в форме паза (рисунок 1А), в форме маленькой точки-углубления, поставленной возле первого вывода (рисунок 1Б), или в форме большой углубленной окружности (рисунок 1 В). В любом случае отсчет выводов ведется от помеченного "ключом" торца корпуса микросхемы. Как отсчитываются выводы показано на этих рисунках. Если микросхему перевернуть "на спину", то есть маркировкой от себя , а "ногами" (выводами) к себе, то положение выводов 1-7 и 8-14, естественно поменяются местами. Это понятно, но многие начинающие радиолюбители эту мелочь забывают и это приводит к неправильной распайке микросхемы, в результате чего конструкция не работает, да и микросхема может выйти из строя.

На рисунке 2 показано содержимое микросхемы (при этом микросхема изображена "ногами к вам", в перевернутом виде). В микросхеме есть четыре элемента 2И-НЕ и показано как их входы и выходы подключены на выводы микросхемы. Питание подключается так : плюс — на вывод 14, а минус — на вывод 7. При этом общим проводом считается минус. Паять выводы микросхемы нужно очень осторожно и использовать паяльник мощностью не более 25 Вт. Жало этого паяльника нужно заточить так, чтобы ширина его рабочей части была 2-3 мм. Время пайки каждого вывода не должно быть более 4 секунд. Лучше всего микросхемы для опытов разместить на специальных макетных платах, вроде той, что предложил наш постоянный автор Сергей Павлов в журнале иРК-12-99" (страница 46).

Напомним, что цифровые микросхемы понимают только два уровня входного напряжения "О" - когда напряжение на входе около нуля питания, и "1" — когда напряжение близко к напряжению питания. Проведём эксперимент (рисунок 3) превратим элемент 2И-НЕ в элемент НЕ (для этого его входы нужно соединить вместе) и будем подавать на эти входы напряжение с переменного резистора R1 (подойдет любой на любое сопротивление от 10 кОм до 100 кОм), а на выходе подключим светодиод VD1 через резистор R2 (Светодиод может быть любой излучающий видимый свет, например АЛ307). Затем подключим питание (не перепутайте полюса) — две последовательно соединенные "плоские" батареи по 4,5 В каждая (или одна "Крона" на 9В). Теперь поворачивая движок резистора R1 следите за светодиодом, в какой то момент сретодиод будет гаснуть, а в какой то зажигаться (если светодиод не горит вообще, это значит, что вы его неправильно подпаяли, поменяйте его выводы местами и все будет нормально).

Теперь подключите вольтметр (РА1) так как показано на рисунке 3 (в качестве вольтметра можно использовать любой тестер или мультиметр, включенный на изменение постоянного напряжения). Поворачивая движок R1 заметьте при каком напряжении на входах элемента микросхемы светодиод горит, а при каком гаснет.

На рисунке 4 показана схема простого реле времени. Рассмотрим как она работает. В тот момент, когда контакты выключателя S1 замкнуты конденсатор С1 разряжен через них, и напряжение на входах элемента равно логической единице (близко к напряжению питания). Поскольку этот элемент у нас работает как НЕ (оба входа И замкнуты вместе) на его выходе при этом будет логический нуль, и светодиод гореть не будет. Теперь размыкаем контакты S1. Конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через резистор R1. И напряжение на этом конденсаторе будет расти, а напряжение на R1 падать. В какой то момент это напряжение достигнет уровня логического нуля и микросхема Переключится", на выходе элемента будет логическая единица — светодиод загорится. Вы можете поэкспериментировать устанавливая на место R1 резисторы разного сопротивления, а на место С1 конденсаторы разных емкостей, и обнаружить интересную зависимость — чем больше емкость и сопротивление тем больше времени будет проходить с момента размыкания S1 до зажигания светодиода. И наоборот чем меньше емкость и сопротивление тем меньше времени проходит от размыкания S1 до зажигания светодиода. Если резистор R1 заменить переменным можно поворачивая его движок каждый раз изменять время, которое будет отрабатывать это реле времени. Запуск этого реле времени производится кратковременным замыканием контактов S1 (можно вместо S1 просто пинцетом или проволочкой замыкать выводы С1 между собой разряжая таким образом С1.

Если места подключения резистора и конденсатора поменять (рисунок 5) схема будет работать наоборот, — при замыкании контактов S1 светодиод зажигается сразу, а гаснет через некоторое время после их размыкания.

Собрав схему, показанную на рисунке 6 — мультивибратор из двух логических элементов, можно сделать простую "мигалку" — светодиод будет мигать, а частота этого мигания будет зависить от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1. Чем меньше будут эти величины тем быстрее будет мигать светодиод, и наоборот, чем больше — тем медленнее (если светодиод не мигает вообще — это значит, что он неправильно подключен, нужно поменять местами его выводы).

Теперь внесем изменения в схему' мультивибратора (рисунок 7) — отключим вывод 2 от вывода 1 первого элемента (D1.1) и подключим вывод 2 к такой же цепи из конденсатора и резистора, как в опытах с реле. времени. Теперь смотрите что будет : пока S1 замкнут напряжение на одном из входов элемента D1.1 равно нулю. Но это элемент И-НЕ, а значит, что если на его один вход подан нуль, то независимо от того что происходит на его втором входе, на его выходе все равно будет 1 единица. Эта единица поступает на оба входа элемента D 1.2, и на выходе D 1.2 будет ноль. А раз так, то светодиод загорится и будет гореть постоянным светом. После размыкания S1 конденсатор С2 будет медленно заряжаться через R3 и напряжение на С2 будет расти. В какой то момент оно станет равным логической единице. В этот момент выходной уровень L элемента D1.1 станет зависеть от уровня на его втором входе — выводе 1 и мультивибратор начнет работать, а светодиод станет мигать.

Если С2 и R3 поменять местами (рисунок 8) схема будет работать наоборот — вначале светодиод будет мигать, а поистечении некоторого времени после размыкания S1 он перестанет мигать и будет гореть постоянно.

Теперь перейдем в область звуковых частот — соберите схему, показанную на рисунке 9. Когда вы подключите питание в динамике будет слышен писк. Чем больше С1 и R1 тем ниже будет тон писка, а чем они меньше, тем выше тон звука. Соберите схему показанную на рисунке 10.

Это готовое реле времени. Если на ручку R3 нанести шкалу, то им можно пользоваться, например при фотопечати. ВЫ замыкаете S1, установите резистором R3 нужное время, и затем размыкаете S1, После того как это время истечет динамик станет пищать. Схема работает почти также как показанная на рисунке 7.

На следующем занятии попробуем собрать несколько полезных в быту приборов на микросхемах К561ЛА7 (или K176J1A7).

(продолжение следует)

cxema.my1.ru

Уроки, основы, первые устройста.Все для начинающего радиолюбителя

Подробности Создано: 28 ноября 2012

как выпаять микросхему

Как правило, при выпаивании обычных радиоэлементов с небольшим количеством выводов не возникает проблем. Но при демонтаже многовыводных радиоэлектронных компонентов, таких как микросхемы, строчные трансформаторы, многовыводные переменные резисторы, трудности возникают даже у тех, кто умеет аккуратно и правильно паять. Для демонтажа многовыводных деталей необходим инструмент, с помощью которого можно легко удалить припой с места паяного контакта. Чтобы эффективно убрать припой можно воспользоваться несколькими простыми приспособлениями.

Подробнее...

Подробности Создано: 29 марта 2012

Как проверить работоспособность радиодеталей

Сбои в работе многих схем иногда случаются не только из-за ошибок в самой схеме,но так же в том что где-то сгоревшая или просто бракованная радиодеталь.

На вопрос как проверить работоспособность радиодетали, во многом нам поможет прибор который есть наверно у каждого радиолюбителя- мультиметр.

Мультиметр позволяет определять напряжение, силу тока, емкость, сопротивление,и многое другое.

Подробнее...

Подробности Создано: 27 марта 2012

Чем рисовать дорожки на плате

Чем рисовать дорожки советы У радиолюбителей масса способов чем только нельзя рисовать дорожки на платах что бы они оставались после травления в хлорном железе или другом вытравливающем расстворе.

И некоторые из них читайте.

Некоторые знают,а некоторые возможно узнают новые способы для себя.Так как сам когда начинал заниматся радиотехникой кроме как нитро лака предпологал что больше способов нет,или они не по карману.Так как в некоторых есть минус это неровные дорожки,а тонкие и с использованием микросхем иногда нарисовать не так то просто.Общем читаем статью

Подробнее...

Подробности Создано: 10 февраля 2012

Как работает аккумулятор

Для каждого нового опыта с бутылками нам приходилось переливать воду из правой в левую. Для чего? А для того, чтобы создать разность уровней, чтобы возник ток воды в шланге. Постепенно вода перетекала из левой бутылки в правую, уровни сравнивались и ток прекращался. Мы снова переливали воду, и процесс начинался заново. Значит, идея такова: чтобы ток воды не прекращался, надо постоянно поддерживать разность уровней воды

Подробнее...

Подробности Создано: 10 февраля 2012

Электрический ток

Начнем с начала. У всех дома есть электрические розетки. Возьмем два гвоздя… Впрочем, нет, давайте сначала подойдем с теоретической стороны, к практике приступим несколько позже.

Радиоэлектроника, электротехника, электрика - всего этого не могло бы быть, если бы не было электрического тока. И уж коль скоро Вы решились познать науку Радиоэлектронику, надо бы разобраться в начале, а что, собственно, такое - электрический ток. В учебнике физики дано такое определение: электрический ток - это направленное движение заряженных частиц. Движущиеся заряженные частицы - это электроны, причем их заряд отрицателен. Есть еще протоны - частицы с положительным зарядом и нейтроны - с нейтральным зарядом, но ни те ни другие не движутся. Значит, говоря об электрическом токе, мы будем иметь ввиду некую оголтелую толпу именно электронов, несущихся из пункта А в пункт Б, с очень большой скоростью… Это в общем.

Подробнее...

Подробности Создано: 07 декабря 2011

Нумерация выводов микросхем

В данной статье рассказывается как определить нумерацию ножек микросхемы

Подробнее...

Подробности Создано: 23 ноября 2011

Обозначение радиодеталей на схеме

В данной статье приведен внешний вид и схематическое обозначение радиодеталей

Подробнее...

radiostroi.ru

Breadboard — электронный конструктор для всех / Хабр

Привет, Хабр! Не так давно здесь прогремела статья об Arduino, породившая холивар в комментариях. Многие сторонники Ардуины, по их словам, хотят просто чего-то собрать типа мигающих светодиодов с целью разнообразить свой досуг и поиграться. При этом они не хотят возиться с травлением плат и пайкой. Как одну из альтернатив товарищ dedsky упомянул конструктор «Знаток», но его возможности ограничены набором деталей, входящих в комплект, да и конструктор все же детский. Я же хочу предложить другую альтернативу — так называемый Breadboard, макетная плата для монтажа без использования пайки. Осторожно, много фоток.

Что это такое и с чем его едят

Основное назначение такой платы — конструирование и отладка прототипов различных устройств. Состоит данное устройство из отверстий-гнезд с шагом 2,54мм (0,1 дюйма), именно с таким (либо кратным ему) шагом располагаются выводы на большинстве современных радиодеталей (SMD-не в счет). Макетные платы бывают различных размеров, но в большинстве случаев они состоят из вот таких одинаковых блоков: Схема электрических соединений гнезд изображена на правом рисунке: пять отверстий с каждой стороны, в каждом из рядов(в данном случае 30) электрически соединены между собой. Слева и справа находится по две линии питания: здесь все отверстия в столбце соединены между собой. Прорезь по средине предназначена для установки и удобного извлечения микросхем в DIP-корпусах. Для сборки схемы в отверстия вставляются радиодетали и перемычки, так как мне плата досталась без заводских перемычек — я их делал из металлических канцелярских скрепок, а маленькие(для соединения соседних гнезд) из скоб для степлера. Может показаться, что чем больше плата — тем больше её функциональность, это не совсем так. Весьма малый шанс что кто-то (особенно из начинающих) будет собирать устройство, которое займет все сегменты платы, вот несколько устройств одновременно — это да. Например здесь я собрал электронное зажигание на микроконтроллере, мультивибратор на транзисторах и генератор частоты для LC-метра:

Ну и что можно с этим сделать?

Чтобы оправдать название статьи, я приведу несколько устройств. Описание того, что и куда нужно вставлять будет на изображениях.

Неободимые детали

Для того, чтобы собрать одну из описанных ниже схем понадобится сама макетная плата типа Breadboard и набор перемычек. Кроме того желательно иметь подходящий источник питания, в простейшем случае — батарейка(-ки), для удобства её(их) подключения рекомендуется использовать специальный контейнер. Можно использовать и блок питания, но в этом случае нужно быть осторожным и постараться ничего не сжечь, так как БП стоит гораздо дороже батареек. Остальные детали будут приведены в описании самой схемы.

Подключение светодиода

Одна из простейших конструкций. На принципиальных схемах изображается так: Из деталей понадобятся: маломощный светодиод, любой резистор на 300Ом-1кОм и источник питания на 4,5-5В. В моем случае резистор мощный советский(первый попавшийся под руку) на 430Ом (о чем свидетельствует надпись К43 на самом резисторе), а в качестве источника питания — 3 пальчиковых (типа АА) батарейки в контейнере: итого 1,5В*3 = 4,5В. На плате это выглядит вот так: Батарейки подключены к красной(+) и черной(-) клеммам от которых тянутся перемычки к линиям питания. Затем от минусовой линии к гнездам №18 подключен резистор, с другой стороны к этим же гнездам катодом(короткой ножкой) подключен светодиод. Анод светодиода подключен к плюсовой линии. Вдаваться в принцип действия схемы и объяснять закон Ома я не буду — если хочется просто поиграться, то это и не нужно, а если все же интересно, то можно и у гугля спросить.

Линейный стабилизатор напряжения

Может это и достаточно резкий переход — от светодиода к микросхемам, но в плане реализации я не вижу никаких сложностей. Итак, существует такая микросхемка LM7805 (или просто 7805), ей на вход подается любое напряжение от 7,5В до 25В, а на выходе получаем 5В. Есть и другие, например, микросхема 7812 — 12В. Вот такая у неё схема включения: Конденсаторы используются для стабилизации напряжения и при желании их можно не ставить. Вот так это выглядит в жизни: И крупным планом: Нумерация выводов микросхемы идет слева направо, если смотреть на нее со стороны маркировки. На фото нумерация выводов микросхемы совпадает с нумерацией разъемов брэдборда. Красная клемма(+) подключена к 1-й ноге микросхемы — вход. Черная клемма(-) напрямую подключена к минусовой линии питания. Средняя ножка микросхемы(Общий, GND) также подключается к минусовой линии, а 3-я ножка (Выход) к плюсовой линии. Теперь, если подать на клеммы напряжение 12В, на линиях питания должно быть 5В. Если нету источника питания на 12В, можно взять 9В батарейку типа «Крона» и подключить её через специальный разъем, изображенный на фотографии выше. Я использовал блок питания на 12В: Вне зависимости от значения входного напряжения, если оно лежит в указанных выше пределах — выходное напряжение будет 5В: В завершение, добавим конденсаторы, чтобы все было по правилам:

Генератор импульсов на логических элементах

А теперь пример использования уже другой микросхемы, при чем не в самом стандартном её применении. Используется микросхема 74HC00 или 74HCТ00, в зависимости от фирмы-производителя перед названием и после него могут стоять различные буквы. Отечественный аналог — К155ЛА3. Внутри этой микросхемы 4 логических элемента «И-НЕ» (англ. «NAND»), у каждого из элементов по два входа, замкнув их между собой получим элемент «НЕ». Но в данном случае логические элементы будут использоваться в «аналоговом режиме». Схема генератора такая: Элементы DA1.1 и DA1.2 генерируют сигнал, а DA1.3 и DA1.4 — формируют четкие прямоугольники. Частота генератора определяется номиналами конденсатора и резистора и вычисляется по формуле: f=1/(2RC). К выходу генератора подключаем любой динамик. Если взять резистор на 5,6кОм и конденсатор на 33нФ получим примерно 2,7кГц — эдакий пищащий звук. Вот так это выглядит: На верхние по фотографии линии питания подключено 5В с собранного ранее стабилизатора напряжения. Для удобства сборки приведу словесное описание соединений. Левая половинка сегмента(нижняя на фото): Конденсатор установлен в гнезда №1 и №6; Резистор — №1 и №5; Перемычки установлены между следующими гнездами: №1 и №2; №3 и №4; №4 и №5; №7 и минусовой линией питания. Правая половинка сегмента(верхняя на фото): перемычки установлены между следующими гнездами: №2 и №3; №3 и №7; №5 и №6; №1 и «плюс» питания; №4 и «плюс» динамика; Кроме того: перемычки между разъемами №6 левой и правой половинок; — между левой и правой «минусовыми» линиями; — между минусом питания и "-" динамика; микросхема устанавливается так, как на фото — первая ножка в первый разъем левой половинки. Первую ножку микросхемы можно определить по так называемому ключу — кружочку(как на фото) либо полукруглому вырезу в торце. Остальные ноги ИМС в DIP-корпусах нумеруются против часовой стрелки. Если все собрано правильно — при подаче питания динамик должен запищать. Изменяя номиналы резистора и конденсатора можно проследить за изменениями частоты, но при сильно большом сопротивлении и/или слишком малой емкости схема работать не будет. Теперь изменим номинал резистора на 180кОм, а конденсатор на 1мкФ — получим клацающе-тикающий звук. Заменим динамик на светодиод подключив анод (длинная ножка) к 4 разъему правой половики, а катод через резистор 300Ом-1кОм к минусу питания, получим мигающий светодиод, который выглядит вот так: А теперь добавим еще один такой же генератор так, чтобы получилась такая схема: Генератор на DA1 генерит низкочастотный сигнал ~3Гц, DA2.1 — DA2.3 — высокочастотный ~2,7кГц, DA2.4 — модулятор, который их смешивает. Вот такая должна получится конструкция:Описание подключений: Левая половинка сегмента(нижняя на фото): Конденсатор С1 установлен в гнезда №1 и №6; Конденсатор С2 — №11 и №16; Резистор R1 — №1 и №5; Резистор R2 — №11 и №15; Перемычки установлены между следующими гнездами: №1 и №2; №3 и №4; №4 и №5; №11 и №12; №13 и №14; №14 и №15; №7 и минусовой линией питания. №17 и минусовой линией питания. Правая половинка сегмента(верхняя на фото): перемычки установлены между следующими гнездами: №2 и №3; №3 и №7; №5 и №6; №4 и №15; №12 и №13; №12(13) и №17; №1 и «плюс» питания; №11 и «плюс» питания; №14 и «плюс» динамика; Кроме того: перемычки между разъемами №6 левой и правой половинок; перемычки между разъемами №16 левой и правой половинок; — между левой и правой «минусовыми» линиями; — между минусом питания и "-" динамика; микросхема DA1 устанавливается так же, как и в предыдущем случае — первая ножка в первый разъем левой половинки. Вторая микросхема — первой ножкой в разъем №11. Если все сделать правильно, то при подаче питания динамик начнет издавать по три пика каждую секунду. Если в те же разъемы(параллельно) подключить светодиод, соблюдая полярность, получится такой девайс, напоминающий по звукам крутые электронные штуковины из не менее крутых боевиков:

Мультивибратор на транзисторах

Данная схемка — скорее дань традициям так как в былые времена почти каждый начинающий радиолюбитель собирал подобную. Для того, чтобы собрать подобную понадобятся 2 транзистора BC547, 2 резистора на 1,2кОм, 2 резистора на 310Ом, 2 электролитических конденсатора на 22мкФ и два светодиода. Емкости и сопротивления необязательно соблюдать точно, но желательно чтобы в схеме было по два одинаковых номинала. На плате устройство выглядит следующим образом: Цоколевка транзистора следующая: B(Б)-база, C(К)-коллектор, E(Э)-эмиттер. У конденсаторов минусовый выход подписан на корпусе (в советских конденсаторах подписывался "+").Описание подключений Вся схема собрана на одной (левой) половинке сегмента. Резистор R1 — №11 и "+"; резистор R2 — №19 и "+"; резистор R3 — №9 и №3; резистор R4 — №21 и №25; транзистор Т2 — эмиттер -№7, база — №8, коллектор — №9; транзистор Т1 — эмиттер -№23, база — №22, коллектор — №21; конденсатор С1 — минус — №11, плюс — №9; конденсатор С2 — минус — №19, плюс — №21; светодиод LED1 — катод-№3, анод-"+"; светодиод LED1 — катод-№25, анод-"+"; перемычки: №8 — №19; №11 — №22; №7 — "-"; №23 — "-"; При подаче напряжения 4,5-12В на линии питания должно получится примерно такое:

В заключение

В первую очередь статья ориентирована на тех, кто хочет «поиграться», поэтому я не приводил описаний принципов работы схем, физических законов и пр. Если кто задастся вопросом «а почему же оно мигает?» — в интернете можно найти кучи объяснений с анимациями и прочими красивостями. Кто-то может сказать что брэдборд не подходит для составления сложных схем, но а как насчет этого: а бывают и еще более страшные конструкции. По поводу возможного плохого контакта — при использовании деталей с нормальными ножками вероятность плохого контакта очень мала, у меня такое случалось всего пару раз. Вообще подобные платы уже всплывали здесь несколько раз, но как часть устройства построенного на Ардуино. Честно говоря, я не понимаю конструкции типа этой: Зачем вообще нужно Ардуино, если можно взять программатор, прошить им контроллер в DIP-корпусе и установить его в плату, получив более дешевое, компактное и портативное устройство. Да, на breadboard нельзя собрать некоторые аналоговые схемы чувствительные к сопротивлению и топологии проводников, но они попадаются не так уж часто, тем более среди новичков. А вот для цифровых схем здесь почти нет никаких ограничений.

PS:Шпаргалки для тех, кто делает первые шаги

habr.com

Макетная плата stripboard | hardware

Макетная плата stripboard (которую иногда называют veroboard) - простейшая макетная плата с сеткой отверстий 0.9 мм, расположенных с шагом 2.54 мм (0.1 дюйма, или 100 mil). Stripboard используют для сборки схем методом пайки. С одной стороны эта плата имеет прямолинейные, изолированные друг от друга полоски медной фольги, а с другой стороны монтируются детали и перемычки. Такой способ монтажа идеально подходит для маленьких схем с одной или двумя микросхемами (чипами).

stripboard-common-view

Для того, чтобы начать монтаж, stripboard не требует никакой подготовки, кроме как обрезки платы до нужного размера. Разрезать плату можно простыми ножницами, ножовкой, фрезой дремеля, резаком из ножовочного полотна. Можно даже просто разломить плату по линии отверстий, если совместить линию предполагаемого разлома с острым краем стола, и с усилием надавить на свободный выступающий конец платы. После разлома края могут быть неровными, поэтому их следует обработать наждаком или напильником.

Избегайте прямого контакта фольги stripboard с кожей рук, если Вы не собираетесь её использовать немедленно, иначе пот, выделяющийся на руках, может быть причиной коррозии фольги, и в этих местах плата будет плохо паяться. Если плата выглядит тусклой, и на ней видны отпечатки пальцев, то перед пайкой поверхность фольги следует очистить от окислов тонкой наждачной бумагой (нулевкой). Если загрязнения незначительные, то для очистки хорошо подойдет простой канцелярский ластик.

[Установка компонентов (радиодеталей) на stripboard]

Компоненты устанавливают на плату stripboard со стороны, на которой нет фольги, выводы компонентов изгибают, просовывают в отверстия и запаивают с обратной стороны платы, где расположены полоски фольги (см. рисунок).

stripboard-component-mount

Обычно разводку (layout) схемы stripboard показывают со стороны установки деталей, при этом токопроводящие дорожки оказываются на задней, невидимой стороне. Также разводку обычно ориентируют так, что токопроводящие дорожки располагаются горизонтально.

Установка деталей на плату stripboard требует некоторого внимания, так как большое количество отверстий может служить источником ошибок. Самой лучшей практикой является первоначальная установка микросхемы (или кроватки для неё), и потом установка остальных деталей относительно микросхемы.

Ошибки позиционирования деталей в горизонтальном направлении обычно не важны, поскольку вывод детали все равно будет подключен к нужной цепи. А вот ошибок в вертикальном направлении следует избегать, потому что подключенная цепь может быть уже другой, и схема будет собрана с ошибкой. Некоторые радиолюбители помечают горизонтальные ряды отверстий буквами, и вертикальные колонки цифрами, что позволяет проще считать отверстия.

[Перерезание дорожек на stripboard]

Большинство конструкций, собранных на stripboard, требует перерезания дорожек в некоторых местах. Это всегда нужно делать для микросхем (потому что два ряда ножек у них принадлежат разным цепям), за исключением тех редких случаев, когда противоположные ножки должны быть все-таки соединены. Дорожки можно перерезать резаком или обычным ножом, либо высверлить фольгу с помощью сверла диаметром 3 мм. Есть даже специальный инструмент, называемый track cutter.

Места, где фольга должна быть перерезана, помечаются на разводке крестиком (X). Разрезы фольги делаются на обратной стороне, поэтому нужно быть особенно внимательным при определении отверстия, по которому будет проходить разрез. Лучше всего сделать разрезы после окончания пайки, потому что по точкам пайки проще идентифицировать правильные места разрезов.

При высверливании фольги сверлом не прилагайте больших усилий, иначе рискуете просверлить плату насквозь. Зажмите 3 мм сверло в ручные тиски, установите режущую кромку сверла на отверстие со стороны фольги, и два раза без нажима поверните конец сверла на отверстии. Отверстие раззенкуется, и фольга будет удалена. Осмотрите внимательно края раззенкованной фольги, так как возможно, что фольга была удалена не полностью, и соединение осталось.

[Составление разводки для stripboard]

Преобразование принципиальной схемы радиоэлектронного устройства в разводку stripboard не может быть сделано напрямую, поскольку расположение компонентов на плате и схеме отличается. При создании разводки концентрируйтесь прежде всего на соединениях между компонентами схемы, а не на расположении компонентов на схеме.

Разместите все части схемы на плате так, чтобы они занимали минимально необходимое место. Для некоторых деталей (например, микросхемы в корпусах DIP) расположение ножек фиксированное, а у некоторых (например, у транзисторов и резисторов) расстояние между точками пайки может быть изменено, если изогнуть их выводы. resistor-mount Резисторы, к примеру, можно установить горизонтально или вертикально. Используйте эту возможность, чтобы упростить разводку, и уменьшить необходимое количество перемычек. Если Ваша конструкция будет испытывать значительные удары или тряску, то желательно все же устанавливать компоненты горизонтально, а не вертикально.

План разводки нужно сделать с помощью карандаша и листа бумаги (есть также специальное программное обеспечение для разводки stripboard, об этом подробнее далее) до того, как Вы начнете делать монтаж. Наилучший способ объяснить, как делать разводку stripboard - пошаговый пример (см. далее пример разводки схемы на таймере 555).

Загрузите PDF-шаблон для stripboard

Чтобы проще сделать разводку, воспользуйтесь листом бумаги, размеченным точками с шагом 2.54 мм. Для такого листочка распечатайте готовый шаблон Stripboard Planning Sheet [1] (см. файлы sbps-Stripboard-Layout-Planning-Sheet.pdf и stripboard-plan.pdf в скачанном архиве).

stripboard-plan-template

Работа в реальном масштабе размеров 0.1 дюйма (2.54 мм) позволит корректно определить расстояние между компонентами и их точками пайки. Если Вы все же предпочитаете работать с разводкой в увеличенном масштабе, то воспользуйтесь куском платы stripboard для измерения соотношения компонента и платы, и для подсчета необходимого количества дырок.

Нумерация выводов микросхем

Ножки микросхем в DIP-корпусах нумеруются против часовой стрелки, начиная от первого вывода, который расположен возле метки в виде точки или специальной выемки на корпусе микросхемы. На рисунке показана нумерация выводов микросхем только для корпусов DIP8 и DIP14, однако такой же точно принцип нумерации сохраняется и для других типов корпусов DIP (DIP16, DIP20, DIP28, DIP40 и т. п.).

DIP-pins-numbering

Компоненты со специальными выводами

Некоторые радиодетали (такие как например, кнопки, выключатели, переменные резисторы) могут иметь выводы, не предназначенные для пайки в отверстиях stripboard. Для того, чтобы подключить такие детали, используйте многожильный провод, покрытый пластиковой изоляцией. Одножильный провод для таких соединений подходит не очень хорошо, так как он боится многократных изгибов.

stripboard-connecting-external-components

[Пример планирования разводки схемы]

В этом примере будет рассмотрена пошаговая разводка схемы на таймере NE555, которая мигает светодиодом.

555-LED-flash

Частота мигания зависит от R1, R2 и C1, и рассчитывается по простым формулам. Сопротивление R1 должно быть не менее 1 кОм, и сопротивление обоих резисторов и R1, и R2 не должно быть больше чем 1 МОм. Сопротивление резистора R3 для общего случая (напряжение питания схемы +Vs = +5V) можно взять равным 300..470 Ом.

LED on time: Tm = 0.7 * (R1 + R2) * C1LED off time: Ts = 0.7 * R2 * C1T = Tm + Ts = 0.7 * (R1 + 2R2) * C1

Здесь LED on time (Tm) означает время включенного состояния светодиода (в секундах), LED off time (Ts) означает время выключенного состояния светодиода (в секундах), T равно периоду переключения (в секундах). Значения R1 и R2 подставляется в Омах, а значение C1 подставляется в Фарадах (в одном Фараде содержится 1000000 микрофарад, мкФ). Частота вспышек (количество вспышек в секунду) равна f=1/T. Время Tm примерно равно Ts, если значение R2 намного больше R1.

Итак, процесс планирования разводки по шагам.

1. Разместите кроватку для микросхемы посередине плана разводки. Ножка 1 микросхемы должна быть слева вверху (как показано на рисунке).

2. Пометьте крестиками (X) точки перерезания фольги на обратной стороне платы. Это предотвратит замыкание выводов микросхемы, которые расположены на противоположных сторонах её корпуса. Дорожка у каждого вывода микросхемы соединена с этим выводом. На рисунке для примера показаны синим и зеленым цветом дорожки, подключенные соответственно к выводам 3 и 6 микросхемы.

stripboard-plan-example1

3. Пометьте шины питания +Vs (+5V) и 0V (общий провод, земля, GND), отступив 2..3 дорожки сверху и снизу от микросхемы (см. рисунок выше).

4. Добавьте соединения проводами (перемычки из луженого одножильного провода). Можно применить даже неизолированный провод, так как он ни на что не замкнет, потому что минимальное расстояние между перемычками будет не менее 2 мм. Концы перемычек пометьте на разводке жирными точками.

stripboard-plan-example2

Перемычки будут располагаться вертикально, потому что горизонтальные соединения делают полоски меди на обратной стороне stripboard. Разведите по порядку все соединения, начиная с вывода 1 микросхемы таймера 555.

- нарисуйте прямые связи с шинами питания (+Vs и 0V). На рисунке показано, что вывод 1 соединен с шиной 0V, и выводы 4 и 8 соединены с +Vs.- нарисуйте все соединения между ножками, которые должны быть с каждой из сторон микросхемы по отдельности (соединения, которые должны быть между сторонами микросхемы, пока не делайте). В нашем примере таких соединений нет, однако их нужно сделать в первую очередь.- нарисуйте соединения между разными сторонами микросхемы. Если соединяемые ножки расположены друг напротив друга, то можно просто стереть соответствующий крестик между ними. В противном случае соединение должно быть организовано с помощью свободной горизонтальной полоски фольги и перемычек. На рисунке показано, что таким способом соединены выводы 2 и 6. Другой метод - использовать изолированный провод, проведенный поверх микросхемы.

stripboard-plan-example6

5. Установите компоненты, которые также будут смонтированы на stripboard - резисторы, конденсаторы и диоды. Убедитесь, что их размеры и позиция установки не конфликтует с минимальным и максимальным расстоянием между выводами. Это наверно самый сложный шаг в создании разводки, потому что перестановка деталей может потребовать несколько итераций. Помните о том, что нужно помечать компоненты (R1, R2 и т. д.), чтобы Вы случайно их не перепутали.

Соединения, которые не касаются микросхемы, должны быть выполнены с помощью свободных дорожек (полосок фольги на обратной стороне платы). Например, резистор R3 и светодиод LED соединены неиспользуемой полоской фольги, расположенной выше микросхемы.

Попробуйте рассмотреть альтернативные варианты разводки на основе соединений, которые Вы уже сделали. Например, LED нужно подключить к 0V, однако для этого понадобился бы длинный проводник. Воспользуйтесь тем, что ножка 1 также имеет соединение с 0V, и установите LED ножкой в эту полоску фольги, чем сэкономите одну перемычку.

Резистор R2 нужно подключить между выводами 6 и 7. Напрямую это сделать можно, только установив резистор вертикально. Однако, если Вы воспользуетесь уже имеющимся соединением между выводами 2 и 6, то сможете установить резистор R2 горизонтально.

6. Добавьте провода, соединяющие компоненты, располагающиеся не на stripboard (такие, как например переключатели, кнопки, которые могут быть установлены на передней панели). Эти компоненты обычно могут быть подключены к левой или правой стороне платы stripboard. Для нашего примера это будут только клеммы для подключения питания +Vs и 0V.

stripboard-plan-example3

7. Тщательно проверьте Вашу разводку путем отслеживания на stripboard каждой цепи принципиальной схемы. Хорошая идея сделать это - начать проверку по выводам микросхемы, ножка за ножкой. Проверьте соединения всех компонентов, которые должны быть по схеме соединены с выводом 1, затем с выводом 2, и так далее до вывода 8.

8. Если Вы не удовлетворены разводкой (например, плата получилась слишком большая), рассмотрите варианты её улучшения. Например, можно уменьшить количество свободных дорожек (а следовательно, высоту платы), если перенести шину питания ближе к микросхеме - если это позволяют размеры компонентов. Можно также переместить вертикальные перемычки ближе к корпусу микросхемы.

stripboard-plan-example4

В нашем примере разводки все свободные треки выше и ниже микросхемы были удалены. Это повлияло на два компонента - резистор R1 и конденсатор C1, однако их размеры все еще позволяют уместиться в выделенном сокращенном пространстве. Разводку все еще можно уменьшить по горизонтали, если сдвинуть все перемычки и детали ближе к микросхеме, но это не было сделано за ненадобностью.

9. На завершающей стадии проверьте разводку еще раз, и сделайте её чистовую копию, где будут помечены наименования всех деталей и их номиналы. Решите, какого размера должна быть заготовка stripboard для Вашей собираемой конструкции. Обратите внимание, что для запаса оставлен столбец вертикальных отверстий слева и справа платы - это сделано для того, чтобы избегать пайки на концах платы. Такая пайка уменьшает вероятность отслаивания фольги и других повреждений, кроме того отверстия можно расширить и использовать для крепления проводов (можно либо просто просунуть припаиваемый провод в отверстие, либо закрепить провод нитками).

stripboard-plan-example5

Очень заманчиво начать пайку прямо сейчас, но сначала лучше еще раз проверьте разводку - проще исправить ошибку на плане, чем перепаивать уже собранную схему.

[Программное обеспечение для разводки stripboard (Veroboard Stripboard Software)]

Все описанные далее программы можно найти в Интернет или скачать по ссылке [1].

StripBoard Designer – программа позволяет делать разводку схем для монтажа на stripboard. StripBoard Designer упрощает определение мест для разрезания дорожек, вставляет перемычки и размещает компоненты. Вы можете либо использовать готовые компоненты из библиотеки, либо нарисовать свои собственные.

stripboard-designer

VeroDes – простая в использовании программа для разработки разводки схем на veroboard (stripboard). Вместе с программой VeroDes Вы сможете очень просто создавать дизайн готовых конструкций. Размеры платы допускаются до 70 отверстий на 70 дорожках. Можно просматривать обе стороны дизайна платы со связями (перемычками) и местами разрыва соединений (breaks). Выводы компонентов промаркированы на обоих видах платы (со стороны деталей и со стороны полосок фольги). Можно распечатать разводку несколькими способами. Можно создавать собственные компоненты размером до 25 на 25 ножек.

verodes-veroboard-software

LochMaster – еще одно средство разработки проектов для плат stripboard. Среди возможностей программы автогенерация списков компонентов, тесты соединений, редактируемая библиотека с большим количеством символов и компонентов. LochMaster отображает вид разрабатываемой платы с обеих сторон, и позволяет редактировать дизайн с обеих сторон. Все необходимые функции - установка связей, перемычек, разрезание фольги, пайка, размещение компонентов и проч. - реализованы очень реалистично.

lochmaster-stripboard

VeeCAD Stripboard Editor – как и профессиональная программа разработки печатных плат (PCB), программа VeeCAD генерирует из схемы список цепей (netlist) и помогает Вам создать разводку платы, но только для stripboard (veroboard). Предоставляется стандартный набор инструментов: импорт списка цепей (netlist import), определение посадочного места компонента (component footprint definition), позиционирование компонента на плате, разводка цепей и проверка цепей на соответствие схеме.

veecad

Stripboard Magic – еще одна программа для разработки дизайна плат на основе stripboard. Интерфейс очень примитивный и несколько странный.

stripboard-magic

В статье использовались материалы сайта printedcircuitsboards.com и electronicsclub.info [2, 3]. Отличные примеры конструкций на stripboard см. по ссылке [5].

[Ссылки]

1. Stripboard Planning Sheet (шаблоны для создания разводки stribpoard) и программное обеспечение для разводки stribpoard.2. veroduino: самодельный дешевый Arduino (собран из доступных деталей на stribpoard).3. PCB Software site:printedcircuitsboards.com. 4. stripboard site:electronicsclub.info.5. Paul In The Lab stripboard site:paulinthelab.com.

microsin.net

К561ЛА7

Поделиться ссылкой:

Цифровая интегральная микросхема КМОП логики, производства советских времен. Широко применялась в бытовой аппаратуре. Часто использовалась радиолюбителями при создании различных устройств на основе цифровых микросхем.

Содержит 4 логических элемента 2И-НЕ.

Нумерация ног начинается от ключа на корпусе против часовой стрелки.

	Цоколевка К561ЛА7	Корпус К561ЛА7	Маркировка К561ЛА7
Распиновка К561ЛА7

Аналоги К561ЛА7 - CD4011A, CD4011, HEF4011BP, HCF4011BE, 564ЛА7, К176ЛА7, 164ЛА7

Параметры К561ЛА7:

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Напряжение питания	Uпит	3...18В
Максимальное напряжение лог. "0"	Uolmax	<2.9В
минимальное напряжение лог "1"	UoHmin	>7.2В
Ток потребеления при лог. "0" и Uпит=18В	Iil	15mA
Ток потребеления при лог. "1" и Uпит=18В	Ihl	30mA
Выходной ток	Iol,Ioh	42mA
Время задержки распространения сигнала	tplh,tphl	80нС
Диапазон рабочих температур	tраб	-45...+85С

Таблица истинности К561ЛА7:

Вход А	Вход В	Выход Q
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Анекдот:

Новый надёжный способ утренней побудки: 1. Будильник устанавливаем на 07:00. 2. Форматирование жёсткого диска - на 07:03. И только попробуй проспать!

mikroshema-k.ru

Урок 1. Знакомство с микроконтроллером

Здравствуйте. Сегодня я попробую объяснить о таком звере как микроконтроллер семейства AVR фирмы Atmel. Выглядит он как простая микросхема. Рисунок 1.

Вот так выглядит простая Mega8. Такой корпус самый распространенный, но бывает еще корпус для поверхностного монтажа. Ну визуально вроде познакомились, теперь давайте попробуем посмотреть внутрь МК. Для испытаний давайте возьмем ATmega8. Я думаю это самый распространенный МК. Для того чтобы разобраться с МК внутри, нам понадобится для начала хотя бы узнать значение его ножек. Ну так давайте взглянем на рисунок. Рисунок 2.

Что мы видим. Давайте все по порядку. Самые главные ножки под номерами 7 и 8 требуются для подачи питания на микросхему. Для всех наших, здесь разбираемых примерах, понадобится 5 вольт. Стабилизированное питание можно просто собрать на микросхеме LM7805 (стабилизатор 5 вольт) и пару конденсаторов микрофарад по 1000. Схема проста. Берем микросхему и смотрим на сторону с надписью LM7805. В таком положении ножки нумеруются слева на право 1, 2, 3. Ножка 2 это общий контакт. Между 1 ножкой и минусом вешаем конденсатор, также делаем и с 3 ножкой. Далее на 1 ножку подаем напряжение 5...12 вольт, а с 3 снимаем 5 вольт. Микросхема может работать и с напряжением аж до 30 вольт, но давайте не будем ее мучить. Так, ну питание подали и наш МК ожил. Поздравляю с первым шагом в освоении микроконтроллеров. Двигаем дальше. Расписывать подробно каждую ножку я не буду. Для этих целей есть документация на МК (если кому надо, то вот она). Далее давайте посмотрим на ножки с названиями PB0..PB7, PD0..PD7 и PC0..PC7. Эти ножки требуются МК для связи его с внешним миром и называются они 8-ми разрядные порты ввода/вывода. С помощью этих ножек МК может передавать или получать данные. Ах да! Совсем забыл про кварц. Нам же надо как-то тактовать процессор МК. Для этого берем кварц, ну к примеру на 4 МГц и вешаем на ножки 9 и 10. И от каждой ноги по конденсатору в 22 пф. Ну вроде как и все для начала. Мы рассмотрели корпус МК и научились подключать основную обвязку. Для более удобного освоения изложенного материала смотрим рисунок. Рисунок 3.

На этот раз достаточно. В следующем уроке мы познакомимся с портами ввода/вывода. Вперед ->

www.avrki.ru