Come usare una breadboard o una basetta millefori

La creazione di circuiti prototipo su una breadboard è spesso la prima fase di sviluppo dell’elettronica per un prodotto. Le breadboard senza saldatura consentono ai progettisti di collegare rapidamente e facilmente le parti senza saldature. Ciò significa che le breadboard possono essere utilizzate per creare e modificare circuiti in modo estremamente rapido al fine di prototipare vari progetti di circuiti o testare diversi componenti elettrici. Ecco come fare e quali sono i vantaggi.

Che cos’è la prototipazione in elettronica?

In elettronica, prototipare significa costruire un circuito vero e proprio su un progetto teorico per verificarne il funzionamento. Un progettista di elettronica spesso costruisce il primo prototipo da breadboard o con basette millefori e di solito li utilizza per testare i circuiti. Sono generalmente chiamate schede di prototipazione.

Le schede di prototipazione hanno fori a cui si fissano i componenti elettronici per costruire il circuito desiderato. Questi componenti possono essere collegati con o senza saldatura a seconda del tipo di scheda. Si consiglia sempre di testare prima lo schema elettrico. Sul mercato sono disponibili molte schede di prototipazione elettronica. Le due schede di prototipazione di cui parleremo qui sono le perfboard e le breadboard e le basette millefori.

Come è fatta una basetta millefori

Una basetta millefori è una scheda di prototipazione che è un foglio sottile con fori a intervalli standard su una griglia di forma quadrata con una spaziatura di solito 0,1 pollici. I cuscinetti di copertura quadrati coprono questi fori. Di solito devono utilizzare la saldatura per collegare i componenti.

L’assenza di connettività predefinita su una basetta millefori offre al progettista maggiore libertà nel posizionamento dei componenti. I circuiti assemblati su basetta millefori non sono necessariamente fragili ma forse meno resistenti agli urti rispetto ai circuiti stampati.

Come usare una basetta millefori

Prima di tutto, devi avere un piano per il tuo circuito. Quindi, crea un diagramma schematico chiaro del circuito che intendi posizionare sulla basetta millefori. Avere connessioni e posizioni chiare e comprensibili dei componenti prima di costruire il circuito sulla basetta millefori. Tieni presente la spaziatura della tua basetta millefori durante la progettazione del layout.

Successivamente, puoi saldare i componenti al loro posto ed effettuare i collegamenti elettrici richiesti. Evitare l’uso eccessivo di cavi, se possibile. L’uso minimo di cavi renderà il circuito più chiaro, più presentabile e comprensibile.

Come sono fatte le breadboard senza saldatura

Spesso, l’elettronica prototipo inizia su una breadboard senza saldatura. Le breadboard sono un elemento fondamentale dello sviluppo dell’elettronica e sono in uso dagli anni ’70. Una breadboard senza saldatura contiene una griglia di clip a molla sotto un alloggiamento di plastica perforato. Le clip consentono collegamenti elettrici temporanei che rendono le breadboard uno strumento ideale per la prototipazione.

Le breadboard sono dotate di una griglia di fori in cui è possibile posizionare cavi o componenti e collegarli elettricamente I prototipi di breadboard possono variare da semplici prototipi utilizzati per la selezione delle parti o per testare le funzionalità di base di un progetto a rappresentazioni complete di un progetto che verrà successivamente utilizzato per progettare un circuito stampato.

Come usare una breadboard

Proprio come usando una basetta millefori, iniziamo con la preparazione del diagramma schematico e dei componenti del circuito che vuoi mettere sulla breadboard. Per scopi di prototipazione, puoi posizionare facilmente i tuoi componenti elettronici nei fori della breadboard. Non è necessario utilizzare alcuno strumento specifico in una breadboard senza saldatura.

Su alcune breadboard sono presenti etichette per facilitarne l’utilizzo. Tieni presente che ogni fila di cinque fori (A-E o F-J) è collegata elettronicamente. Non sono presenti collegamenti elettrici tra la fila H dell’eventuale semifila ed i fori dell’altra semifila. Per le due strisce di fori che si trovano tra “+” e “-“, è presente un collegamento elettrico in ogni striscia di colonna intera. Queste colonne vengono utilizzate per fornire alimentazione e collegamenti a terra.

Queste strisce verticali per i collegamenti di alimentazione e di terra sono chiamate binari di alimentazione. Questi binari di alimentazione sono strisce di metallo identiche a quelle che corrono orizzontalmente. Questi binari di alimentazione offrono un facile accesso all’alimentazione, etichettati come “+” e “-” per indicare positivo e negativo. I binari di alimentazione su entrambi i lati della breadboard non sono collegati. È possibile utilizzare un ponticello per collegare ciascun lato.

I vari tipi di fili per ponticelli

I cavi dei ponticelli sono estremamente utili quando si esegue la prototipazione con breadboard senza saldatura. Questi sono disponibili sul mercato a prezzi economici, ma puoi anche crearne uno tuo. I fili del ponticello sono semplicemente fili che hanno pin del connettore a ciascuna estremità.

Ciò consente loro di essere utilizzati per collegare due punti tra loro senza saldature. I cavi per ponticelli sono disponibili in diverse lunghezze e una varietà di colori. Ma questi colori in realtà non significano nulla. Tuttavia, i colori possono essere utilizzati per le legende per identificare facilmente i collegamenti. Quindi è meglio usare i colori!

I cavi dei ponticelli hanno tre versioni: maschio-maschio, femmina-femmina e maschio-femmina. Il più tipicamente utilizzato è il maschio-maschio, perché le sue estremità hanno perni che possono essere inseriti nei fori della breadboard e sulle estremità femmina di un altro cavo jumper. Come accennato, le estremità femminili sono dove ti colleghi. Sono come i buchi nella breadboard.

Un’altra versione di cavi jumper è la clip a coccodrillo. Sono costituiti da due clip metalliche a molla collegate tramite filo. Possono essere tagliati invece di essere inseriti. È inoltre possibile utilizzare una clip a coccodrillo come collegamento a un cavo jumper maschio-maschio.

Vantaggi e svantaggi della prototipazione con una breadboard senza saldatura

Ci sono diversi vantaggi nell’utilizzo di breadboard senza saldatura per la prototipazione dell’elettronica. Il primo è la flessibilità. Le breadboard consentono di collegare e rimuovere facilmente le parti dal circuito. Ciò rende la sperimentazione con vari progetti o componenti di circuiti rapida e semplice. Questa flessibilità consente di testare più prototipi schematici in breve tempo e con attrezzature minime.

Il secondo vantaggio della prototipazione con breadboard è che si tratta di una tecnologia a basso costo. Realizzare prototipi di circuiti stampati non è troppo costoso, ma tra il costo dei PCB stessi e il costo per la loro spedizione, di solito dall’estero, è molto più economico sviluppare un circuito su una breadboard.

Questo è particolarmente vero quando sono necessarie più iterazioni su un circuito per perfezionare il design. Il costo di produzione di diversi prototipi di PCB può comportare un investimento significativo di denaro e tempo, ma il costo per produrre diversi progetti di prototipi su una breadboard è minimo.

D’altra parte, ci sono anche un paio di svantaggi nella prototipazione su breadboard. Il più significativo è la selezione delle parti disponibili. Le breadboard senza saldatura funzionano solo con componenti a foro passante (PTH). I circuiti stampati in genere utilizzano principalmente componenti a montaggio superficiale (SMD).

Poiché i componenti a montaggio superficiale non possono essere collegati direttamente a una breadboard, può essere difficile realizzare un prototipo di breadboard che si traduca direttamente in un PCB. Pertanto, un progetto di circuito può funzionare perfettamente su una breadboard, ma il passaggio a componenti a montaggio superficiale su un PCB può introdurre difetti nel progetto.

In alcuni casi, certi componenti necessari per la progettazione dell’elettronica potrebbero non essere affatto disponibili in un pacchetto adatto alla breadboard. Per fortuna, per aiutare ad alleviare questo problema, ci sono diversi fornitori che offrono “schede breakout” per componenti SMD comuni. Una breakout board è un piccolo PCB che è essenzialmente un adattatore che consente ai componenti SMD di essere collegati a una breadboard. Le fonti principali per questo tipo di schede sono Adafruit e SparkFun.

L’altro svantaggio dell’utilizzo delle breadboard per la prototipazione è che possono essere utilizzate solo, realisticamente, per la prototipazione. A differenza della lavorazione CNC, del taglio laser e persino della stampa 3D, che possono essere utilizzati per la prototipazione o per la produzione, le breadboard non sono adatte per l’uso in progetti di prodotti finali. Le breadboard senza saldatura sono un eccellente strumento di prototipazione, ma per la produzione, il progetto del circuito deve essere tradotto su un PCB.