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裸铜线 和 洞洞板 绕线自制 “田字电路板”!

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
    众位电子发烧友们,大家平常是怎样进行 DIY电路设计 的呢?电路设计 一定要进行 验证 才能说服人,特别是 “连线” 的时候,会选择用 面包板,洞洞板,还是其他方式呢?
    在设计 从 来 没 有 人 设计过的 “新”电路 的时候,必须支持 多次插拔导线和电子元件。这个时候大家一定会想到用 面包板。但是,大家一定也有体会:在 电路图 上画好的电路,转换到 面包板 实物 的时候,电子元件和导线的位置 都完全变了样。这样 在设计和验证的时候,就不得不进行 电路转换 这个过程。
    例如,晶体管开关 电路图:
   


    转换到 面包板 的 实物图 是这样:
   


    虽然已经做的很好了,还是难免让人感觉 线路有些混乱、占据空间也过于大,这一点在 连线 较 复杂 的 电路图 时体现得 更为深刻。你知道这是为什么吗?这是因为 面包板 其实是为了 DIP(Dual-Line Input/Output)双列直插 芯片 的 外围电路 而设计的,因此才设计成了这种 5 格 1 排 的结构,从根本上 并不是为 电路设计 而设计的。
    为支持 “电路图即实物图” 的电路设计,我 自制了一种 “田”字电路板,它以 “田”字 为单位,与 电路图 非常相似。 “田”字电路板 的 实物图 如下:
   


    怎么样?与电路图是不是 一模一样?红色的线 是 电源 在 上面,蓝色的线 是 接地 在下面,三级管 在 中间,发光二极管 在 右下,绿色的线 代表 开关。最重要的是 田字电路板 导线布线 清晰明了,间距宽高比 一致,导线之间没有重叠、交叉,每一根导线 从 哪一点 到 哪一点 都 一目了然!就好像 电路图 一样。
    想知道 这个小东西 是怎么做出来的么?现在我就将 制作过程 一一道来。
1. 原材料和工具
    原材料:
   


    6x4cm 20x14 洞洞板 1 个、20x2 开发板母座 7 个、0.1mm 裸铜丝 1 捆。
    工具:
   


   


    电烙铁、焊锡、松香 和 万用表。
   


   


   


   


   


    五金工具(钳子、小刀、锯子、螺丝刀) 和 铅笔套尺。
    准备就绪,现在开始制作!
2. 田字电路板
2.0 绕线式布线工作台
    “田”字电路板 的 关键创意,就是 “田”字。也就是说 每 2x2 孔 为一组 相互导通。为此需要进行 布线。我们先设计一个 “绕线式布线工作台” 以支持 布线。
    工作台为木质。首先用 锯子 取一矩形木条,用铅笔和直尺 画线:
   


    然后在其上 安装 各种 工具:
   


   


    左端 安装 螺杆架(由门栓公头代替),用螺丝钉 固定。然后在其上 穿入 螺杆、螺母和两个垫片,组成 线夹。旋紧螺母 就能让 两个垫片 夹住 铜线。它的作用是 夹住 铜线 一端,以让 另一端 自由绕线。
   
    右端 安装 插入 开发板母座 的 洞洞板。将 洞洞板 反过来 露出 开发板母座 针脚,然后用钉子固定。
    完成图如下:
   


2.1. 绕线
    铜丝和针脚已完全固定,可以开始绕线。左手 拿 针,右手 拿 铜丝捆。用 右手 带 铜丝 到位置,用左手 的 针 将 铜丝 压紧。绕线的形状 有 很多,只要保证 每 2x2 孔 相互导通 即可。这里选择 2 式 - S 式 绕线。以下就是 绕线完成图:
   


    看到 洞洞板 每一个孔上 的 针脚 都已经 布上了 一定规律 的 铜线:从 左上角一点 开始,依次到达坐标 (1,1) (2,1) (1,2) (2,2) ...,每 双排 为 一行,布满 洞洞板。
    绕线有一个小技巧:第二双排可以继续第一双排而 逆向绕线,或者也可以将 工作台 整个 绕 桌面法线 旋转 180度 而继续 顺向绕线,以节省每双行前后两小段铜丝。
2.2. 焊接
    为保证 铜丝 和 开发板母座 能够 固定在 洞洞板 上,必须要用 电烙铁 和 焊锡 焊接 铜丝 和开发板母座针脚 到 洞洞板 孔 上。焊接完成图 如下:
   


    现在 每一个孔上 都已经 焊接 上了焊锡,铜丝与针脚 已经固定在了 洞洞板 的每一个孔上。
    焊接也有一个小技巧:直接从 焊锡捆 上用焊锡,不要烧断焊锡再用。这样可以节省每次多出的一小段焊锡。
2.3. 分线
    用 小刀 切断 田字格周围 铜丝 以 形成 田字格。分线完成图 如下图:
   


    到这里 田字电路板 已经 制作完成 了。怎么样,是不是比想象的简单呢!

    绕线 过程中的 运动图 如图所示:


   


2.4. 田字电路板
    把 田字电路板 从工作台上取下,然后翻转过来。上三张 正面图:
   


   


   


3. 田字电路板 适用 导线和电子元件
    田字电路板 以 开发板母座(也可以使用 开发板公座) 为基础,支持 多次插拔导线和电子元件。为此 对应地,我们还需要加工 公头(如使用 开发板公座 则对应用 母头)导线的电子元件。
    原材料:
   


    导线(杜邦线)。
   


    公头 和 胶壳。
    工具:
   


    剪线钳。
   


    剥线钳。
   


    压线钳。
    使用方法是:首先用 剪线钳 剪一段指定长度的 导线(杜邦线)。然后用 剥线钳 剥除导线两端塑料皮,以露出裸铜线。最后用 压线钳 将 公头(或 母头) 和 裸铜线 压在一起,制作完成。
   


    剪线钳、剥线钳和压线钳 可以说是 DIY电路设计 最常用到的工具了,三者组合使用可以做到使 导线长度 任意定制 同时 十分精确,从而使 电路 整洁美观。
4. 电路设计
    我们仍然以 晶体管开关 为例。关于 晶体管开关,详见 四种常用晶体管开关电路(2种NMOS,2种PMOS)。
    电路图:
   
    实物图:
   
    45度 实物图:
   



小编看来废了不少功夫

不难的!做好了之后用起来很顺手!连“电路”都可以无需焊接任意布线哦!

荀子 云:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海。
我认为正是如此, 电路设计 一定要用自己的大脑和双手 设计出来的东西才有满足感!在前期 花 这一点小功夫我想是值得的。
上一张 电路图-田字电路板 的 图吧:

谢谢分享,学习学习。

有收获就好,顶顶顶!

为小编点赞    继续加油

谢谢你!这个是第一版,我还会继续增进 设计和应用 的!

期待当中                     

一幅手绘,与众共勉!

小编的发明实在是高!

谢谢分享,学习学习。

嗯!多动脑,勤动手,顶顶顶!

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