Qu'est-ce qu'une planche à pain et comment ça marche? Un cours accéléré

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La planche à pain est le pain et le beurre de l'électronique de bricolage. Les planches à pain permettent aux débutants de se familiariser avec les circuits sans avoir besoin de soudure, et même les bricoleurs chevronnés utilisent des planches à pain comme points de départ pour des projets à grande échelle.

Si vous faites vos premiers pas dans le monde du bricolage ou des microcontrôleurs, vous avez peut-être reçu une planche à pain dans votre Kit de démarrage Arduino ou Kit de démarrage Raspberry Pi. Voyons ce qu'est réellement une planche à pain, d'où elle provient et comment vous pouvez en faire usage.

Qu'est-ce qu'une planche à pain?

Une planche à pain est un appareil simple conçu pour vous permettre de créer des circuits sans avoir besoin de soudure. Ils viennent dans différentes tailles, et la conception peut varier, mais en règle générale, ils ressemblent à ceci:

Si vous n'en avez jamais vu auparavant, vous vous demandez peut-être comment savoir quels trous font quoi. Il devient un peu plus facile de comprendre ce qui se passe lorsque vous en voyez un par le bas.

Le voir sous cet angle facilite la compréhension de ce qui se passe. Les deux plus gros morceaux de fil de chaque côté sont généralement utilisés pour connecter une source d'alimentation à la carte. Ils sont généralement appelés rails d'alimentation. Les autres petits morceaux de fil perpendiculaires tout au long de la planche sont utilisés pour Composants dans votre circuit. Ce diagramme vous aidera à visualiser ce modèle à partir du haut.

Les rails d'alimentation fonctionnent horizontalement en deux rangées en haut et en bas. Pendant ce temps, les colonnes verticales courent vers l'intérieur lorsque vous descendez sur la planche.

Si vous deviez retirer l'une de ces pièces métalliques, vous verriez leur fonction. Ils sont conçus pour s'accrocher aux jambes de tout composant poussé à travers les trous de la maquette. Cela vous permet de tester des circuits sans avoir à vous soucier de la soudure ou à établir un bon contact avec la carte.

En règle générale, c'est ainsi que fonctionnent toutes les planches à pain, bien qu'elles puissent être de différentes tailles. Certaines planches à pain ont poteaux de liaison à attacher à une alimentation, mais vous pouvez très bien vous en passer sans eux. De plus, la plupart des planches à pain sont conçues pour se clipser, au cas où vous auriez besoin de beaucoup d'espace pour un méga-projet!

Avant de passer à autre chose, il y a une autre caractéristique notable des maquettes à connaître:

Circuits intégrés (IC) et boîtiers doubles en ligne (DIP)

Vous voyez ce petit écart au milieu de la planche à pain? Cet écart est là pour une raison. Circuits intégrés!

Les circuits intégrés (IC) sont présents dans presque tous les appareils électroniques. Ils font fonctionner des moteurs, régulent la tension, agissent comme des minuteries, effectuent des tâches logiques et font à peu près tout ce dont vous avez besoin.

Les circuits intégrés peuvent avoir différents nombres de broches, tailles et fonctions. Cependant, de nombreux circuits intégrés sont conformes à une norme appelée Ensembles doubles en ligne (DIP), ce qui signifie qu'ils partagent tous une largeur définie. Cette largeur est - vous l'avez deviné - exactement la bonne taille pour s'adapter à l'écart au milieu de la planche à pain. Cela rend beaucoup plus facile de travailler avec des circuits intégrés sans se soucier de connecter accidentellement les mauvaises broches ensemble.

Comment les planches à pain sont-elles utilisées aujourd'hui?

Ces dernières années, presque tous les appareils électroniques d'entrée de gamme impliquent l'utilisation d'un Arduino ou d'un Raspberry Pi.

Bien qu'il y ait beaucoup de choses que vous pouvez faire avec un Raspberry Pi qui ne nécessite aucun composant externe 26 utilisations impressionnantes pour un Raspberry PiPar quel projet Raspberry Pi devriez-vous commencer? Voici notre résumé des meilleures utilisations et projets du Raspberry Pi! Lire la suite , les choses deviennent intéressantes lorsque vous utilisez des microcontrôleurs avec des circuits de bricolage. le Cligner esquisse pour Arduino - généralement la première chose que les débutants font - peut être modifiée pour utiliser un véritable combo LED et résistance sur une planche à pain.

En utilisant ce que nous savons déjà, nous pouvons voir que le fil de broche 2 de l'Arduino entre dans le ligne électrique, avant d'être ponté sur la broche positive de la LED. Une résistance va en ligne avec la broche négative, et l'autre extrémité de la résistance va dans le côté terre de la ligne électrique, avant de revenir à la GND broche de l'Arduino.

Si vous voulez essayer vous-même, voir le code pour l'esquisse de clignotement modifiée.

Puissance de broche

Pour des projets simples comme celui-ci, les rails d'alimentation ne sont pas toujours utilisés, mais si vous devez utiliser plusieurs composants qui nécessitent tous une alimentation, vous pouvez fournir de l'énergie à partir des broches d'alimentation d'un Arduino ou Tarte aux framboises

L'image ci-dessus montre un servo, qui nécessite de l'énergie ainsi que des instructions de l'Arduino. Nous passons des câbles du 5v et GND broches de l'Arduino à l'ensemble supérieur de rails d'alimentation. Nous comblons ensuite l'écart à l'autre extrémité pour alimenter les rails d'alimentation inférieurs et utilisons de petits morceaux de fil pour alimenter le VCC et GND fils du servo. Cette technique de pontage des lignes électriques est une bonne pratique à adopter, car elle garantira que vos composants ont toujours accès à l'alimentation, peu importe où ils se trouvent sur la planche à pain.

Pour un projet un peu plus approfondi utilisant Arduino, des LED et une maquette, consultez notre Contrôleur de feux de circulation Programmation Arduino pour les débutants: tutoriel de projet de contrôleur de feux de circulationLa construction d'un contrôleur de feux de circulation Arduino vous aide à développer des compétences de base en codage! Nous vous aidons à démarrer. Lire la suite tutoriel débutant.

Vous utilisez une planche à pain de la même manière pour les projets d'électronique amateur autonomes, comme vous le feriez pour les versions Raspberry Pi. Pour un exemple de projet utilisant plusieurs composants, du code simple et un résultat pratique, consultez notre Capteur de porte Raspberry Pi Jouez votre propre thème lorsque vous entrez dans la pièce avec Raspberry PiAvez-vous déjà voulu arriver chez vous pour un accueil personnalisé? Dans ce projet Raspberry Pi simple, nous utiliserons un interrupteur à lames pour déclencher une mélodie lorsqu'une porte est ouverte. Lire la suite Didacticiel.

Et si vous n'avez pas de planche à pain?

Si vous n'avez pas de maquette, il est toujours possible de créer des circuits simples, mais c'est juste un peu moins pratique.

Une méthode consiste à utiliser une variation de construction point à point, soit souder des composants directement ensemble, soit enrouler du fil autour de chaque jambe de composant pour les joindre. Cette méthode est incroyablement compliquée, cependant, et si vous êtes obligé d'utiliser cette méthode, il peut être utile d'utiliser du ruban électrique pour tout maintenir en place.

Proto-Board contre Planche à pain

Une méthode plus simple mais plus permanente consiste à utiliser le proto-board. Ces cartes sont recouvertes de trous avec des anneaux de cuivre autour d'eux, vous permettant de créer des circuits en soudant les composants en place et en les connectant avec du fil ou plus de soudure. C'est une solution beaucoup plus permanente, et vient généralement plus tard dans le processus une fois que vous savez que votre circuit fonctionnera sans aucun problème!

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Cartes de circuits imprimés (PCB)

Un dernier exemple serait de faire votre propre circuit imprimé pour un projet.

Il s'agit d'une solution permanente, personnalisée pour votre circuit. Habituellement, les cartes de circuits imprimés sont la dernière étape après avoir été testées sur une planche à pain et une proto-carte. Il existe de nombreuses entreprises qui fabriquent des PCB sur commande, mais il est possible de les fabriquer soi-même à la maison si vous voulez l'expérience complète de bricolage.

YouTuber Extralife a une vidéo expliquant comment le processus fonctionne:

Faites vos premiers pas avec Arduino ou Raspberry Pi

La planche à pain est l'accessoire parfait pour l'apprentissage de l'électronique à tous les niveaux.

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