• Увеличительное стекло – компоненты очень малы, и надписи, напечатанные на элементах, практически незаметны. Я использую монокль, который крепится к очкам. Он очень хорошо увеличивает, при этом достаточно дешев и удобен.
• Макетная плата – представляет собой перфорированную доску с электрическими контактами, которые используются для построения схем без необходимости пайки. Компоненты вставляются в отверстия и соединяются простыми электрическими проводами. Составлять схему так же просто, как играть с кубиками «Лего».
• Провода и перемычки – запасаемся катушками проволоки различных типов (с гибкой и жесткой сердцевиной и различных диаметров). Если мы много работаем с макетной платой, держим при себе пачку перемычек, которые мы также можем соорудить из кусков проволоки. Они очень практичны!
• Тестер или мультиметр, который может измерять напряжение, ток и сопротивление.
Рис. 3.3. Инструменты для пайки: паяльник, насос для всасывания олова (оловоотсос), опора с пружиной для паяльника, оснащенная губкой для очистки наконечника, и катушки с оловом
Для пайки вам понадобятся:
• Паяльник мощностью 20/30 Вт – можно приобрести в интернете или в магазине инструментов. Стоимость составляет от десяти евро и выше. Лучше приобрести паяльник известной марки, таких как Weller, Ersa, Philips и т. д. Дешевые паяльники становятся непригодными после нескольких часов работы, так как наконечник полностью изнашивается. У меня был паяльник ERSA, который прослужил мне десять лет: я держал его включенным целыми днями, а заменил наконечник только через семь лет; после Ersa я купил Philips, прошло уже почти двадцать лет, а он до сих пор продолжает работать. Если вы имеете возможность заплатить дополнительные деньги, вы можете купить паяльную станцию с контролем температуры. Лучшие паяльные станции стоят, как правило, несколько сотен евро
[2]. У меня есть паяльная станция с цифровым контролем температуры, за которую я заплатил около сотни евро и которой я полностью доволен.
• Оловоотсос – это цилиндр с пружиной, способный всасывать избыток олова.
• Натуральная губка – чуть смоченная, используется для очистки паяльного наконечника. Синтетические губки непригодны для использования, так как наконечник во время работы горячий, и синтетическая губка расплавится.
• Олово – несколько лет назад использовался сплав олова и свинца (в пропорции 60/40). Свинец облегчает плавление, но обладает токсичными свойствами. Сегодня вы можете купить бессвинцовые сплавы, которые плавятся при более высоких температурах. Внутри оловянной проволоки имеются микроотверстия, заполненные паяльной пастой (канифолью). С теплом паяльная паста начинает плавиться, облегчая тем самым спаивание и помогая сделать «чистую» пайку Пары паяльной пасты не токсичны, но лучше не вдыхать их.
• «Третья рука» – специальная опора с двумя зажимами для фиксирования элементов пайки.
Макетная плата
Макетная плата – это специальная доска с отверстиями-контактами или контактными точками, которую вы можете использовать для быстрого построения схем. Ее еще называют breadboard, потому что она похожа на разделочную доску с отверстиями, на которой режут хлеб, а лоток, расположенный под доской, собирает падающие через отверстия крошки.
Использовать макетную плату просто, как играть с кубиками «Лего»: в отверстия вставляем компоненты и, при необходимости, соединяем их проводами. Провода и компоненты можно располагать как вам угодно. Макетные платы обычно изготовлены из белого пластика, но существуют также цветные варианты. Отверстия расположены на расстоянии 2,54 мм: это часто встречающееся расстояние в электронике. Например, ножки микрочипов расположены на расстоянии 2,54 мм друг от друга.
Внутри макетной платы проходит множество электрических контактов. Существуют платы различных размеров. Наиболее распространенная модель – это так называемая полная версия, или «full», длиной около двадцати сантиметров и оснащенная двумя шинами питания по бокам платы. Существует также уменьшенная версия «half», длина которой вполовину меньше полной версии макетной платы, а также мини макетные платы.
Рис. 3.4. Макетная плата размера half
Макетная плата разделена на два сектора канавкой посередине. В каждом секторе находятся пять рядов отверстий. Пять отверстий в столбце образуютэлектрически соединенную шину. Каждую шину можно представить в виде трубы, которая образована из серии Т-образных соединений, скрепленных друг с другом. Если вода входит в одно из соединений, вся труба заполняется водой и можно вывести воду из любого другого соединения. Шины одной секции не находятся в электрическом контакте с шинами противоположной секции, поскольку они разделены центральной полосой. Многие макетные платы с обеих сторон имеют две шины, которые тянутся по всей длине платы и, как правило, используются для питания компонентов. Канавка посередине макетной платы используется для подключения интегральных микро-схем. Многие макетные платы можно наращивать, соединяя друг с другом, что позволяет создавать большие схемы. Прототипы, созданные с помощью этих плат, не могут быть очень быстрыми, так как контакты, небольшие мощности и проводные соединения ограничивают скорость цепей до максимального значения 10/20 МГц.
Рис. 3.5. Пять отверстий каждого ряда (Б) макетной платы сравнимы с серией U-образных соединений (А). По краям платы расположены контактные шины, Rail, (В)
Для выполнения соединений можно использовать:
• Электрические кабели с жесткой сердцевиной – мы должны отрезать их до нужного размера и зачистить на концах. Диаметр проводадолжен быть соответствующего размера, потому что слишком большой может повредить контакты макетной платы, а слишком маленький может не обеспечить контакт.
• Перемычки – гибкие кабели с обработанными концами. Вы можете их купить или сделать самостоятельно.
Соединения, выполненные запутанными и пересекающимися проводами, способствуют возникновению неполадок и делают схему сложной для восприятия. Схемы, построенные на макетной плате, очень нестабильны и чувствительны: достаточно небольшого прикосновения лапы кота или взмаха крыла бабочки, чтобы вывести из строя цепь. Чем длиннее провода и чем беспорядочнее они пересекаются, тем более вероятно странное поведение схемы.
Для облегчения соединения проводов каждый столбец имеет номер, а каждой строке присваивается буква. Строки первой секции обозначаются буквами от А до Е, строки второй секции – от F до J. Full версия макетной платы имеет семьдесят столбцов. Чтобы определить, куда подключать компоненты, достаточно вспомнить принципы игры в морской бой: «Подключите резисторы в отверстия А1 и А7».
