الرئيسية - السلاسل التعليمية - علوم الالكترونيات - أدوات وأجهزة إلكترونية: لوحة التجريب الإلكترونية Electronic Breadboard

أدوات وأجهزة إلكترونية: لوحة التجريب الإلكترونية Electronic Breadboard

أهلاً وسهلاً بكم في الحلقة الأولى من سلسلتنا التعليمية “أدوات وأجهزة الكترونية“.

في هذه الحلقة سنسلط الضوء على لوحة التجريب الالكترونية Electronic Breadboard، التي تُعتبر واحدةً من أهم القُطع والأدوات المُستخدمة من أجل تجريب تصاميم الدارات الالكترونية، قبل أن يتم تنفيذها بشكلٍ عملي، وكذلك من أجل اختبار أداء العناصر الالكترونية المُختلفة.

ما هي لوحة التجريب الالكترونية ؟

لوحة التجريب الالكترونية عبارة عن لوحة بلاستيكية مُثقّبة، لا يمكن لحم توصيلاتها، وتُستخدم من أجل التصميم المؤقت للدارات الالكترونية وكذلك من أجل تجريب العناصر الالكترونية.

يمكن وضع العناصر الالكترونية المُراد اختبارها أو لتشكيل نموذج دارةٍ ما، عبر وضع نهايات أرجل العناصر الالكترونية ضمن ثُقوب لوحة التجريب الالكترونية، ومن ثم يتم وصل نهايات العناصر الالكترونية باستخدام أسلاك توصيل نحاسية، وذلك وفقاً للتصميم المراد اختباره. تتضمن البنية الداخلية للوحة التجريب الالكترونية شرائط مَعدنية ناقلة، بحيث تقوم بوصل الثقوب مع بعضها البعض وفقاً لترتيب معين.

الشكل التالي يظهر لوحة تجريب الكترونية تم نزع غطائها وإظهار بنيتها الداخلية، حيث نلاحظ بوضوح الشرائط المعدنية الناقلة التي تقوم بتشكيل عقدة واحدة:

البنية-الداخلية-للوحة-التجريب

أما بالنسبة للشكل التجاري للوحة التجريب الالكترونية، فهو كما يلي:

BreadboardKucuk2

بالنظر للصورة السابقة، فإننا سنلاحظ وجود قسمين للوحة التجريب الالكترونية:

1- القسم العلوي والسفلي المحاط بخطين أزرق وأحمر، وهو ما يطلق عليه غالباً اسم “سكة التغذية Power Rails“. بهذا القسم، كافة الثقوب الأفقية تشكل نقطة اتصال واحدة، وبالتالي، سيكون لدينا 4 صفوف للثقوب تمثل فعلياً 4 نقاط (تذكر أنه كل 5 ثقوب في لوحة التجريب الالكترونية تشكل فعلياً نقطة اتصال أو عقدة واحدة). غالباً ما تستخدم هذه الصفوف لوصل مصادر التغذية مع لوحة التجريب.

518c0b34ce395fea62000002

على اليسار: لوحة التجريب الالكترونية كما تبدو للمستخدم على اليمين: لوحة التجريب بعد نزع غطائها الخارجي. لاحظ الشرائط المعدنية التي تشكل الاتصال بين الثقوب على اللوحة. الأسهم الحمراء تشير إلى الصفوف المشكلة لسكة التغذية.

2- القسم المكون لمنتصف اللوحة، وهو ما يطلق عليه اسم “نقاط الدعم الثنائي DIP Support“. بهذا القسم، فإن كل 5 ثقوب عامودية تشكل نقطة اتصال واحدة، أي يمكن معاملتها على أنها نقطة واحدة. الأمر الهام بهذا القسم، أنه يمكن استخدامه بسهولة من أجل تركيب الدارات المتكاملة ذات التغليف DIP، ومن هنا أتت تسميته بـ DIP Support.

لاحظ توضع الدارات المتكاملة ذات التغليف DIP على لوحة التجريب الالكترونية بسهولة، اعتماداً على الثقوب بمنتصف اللوحة، أو ما يعرف بـ "نقاط الدعم الثنائي"

لاحظ توضع الدارات المتكاملة ذات التغليف DIP على لوحة التجريب الالكترونية بسهولة، اعتماداً على الثقوب بمنتصف اللوحة، أو ما يعرف بـ “نقاط الدعم الثنائي”

*ملاحظة: يوجد على العديد من لوحات التجريب الالكترونية أحرف وأرقام تتوضع على جوانب صفوف الثقوب. هذه الأرقام ليست ذات فائدة فعلية تتعلق باستخدام اللوحة، وإنما يمكن للمستخدم الاستفادة منها أثناء عملية التصميم وتجريب القطع الالكترونية على اللوحة.

الآن، هل استوعبتم تماماً كيفية عمل لوحة التجريب الالكترونية؟ لا نعتقد ذلك، لأننا حتى الآن لم نوضح الكلام أعلاه بمثال تطبيقي وعملي. من أجل ذلك، سنعرض فيما يلي مثالاً تطبيقياً عن كيفية إجراء تصميم بسيط باستخدام لوحة التجريب الالكترونية، وما هي الخطوات المنطقية التي يجب اتباعها، وما هي الأخطاء الشائعة التي يجب تلافيها.

كخلاصة، يمكننا تلخيص أجزاء لوحة التجريب الالكترونية وفقاً لما ذكر أعلاه بالصورة البسيطة التالية:

4

مثال تطبيقي: وصل الثقوب

لنفرض الآن أنك تمتلك لوحة تجريب كتلك المبينة بالشكل التالي:

breadboard-01

الآن، لنفرض أنك أردت تقوم بوصل الصف A بالصف B، كل ما عليك القيام به هو استخدام سلك ناقل وضع أحد نهايتيه بأحد ثقوب الصف A، ومن ثم وصل النهاية الأخرى لأحد ثقوب الصف B كما هو موضح بالشكل:

breadboard-04

بعد إجراء الخطوة السابقة، فإن كافة نقاط الصف (A) وكافة نقاط الصف (B) أصبحت متصلة مع بعضها البعض.

*ملاحظة هامة: بالنسبة للصفين العلوي والسفلي، فإنها تتشكل فعلياً من 4 صفوف طويلة، حيث يوجد فراغ طويل نسبياً بين كل صفين متجاورين، هذا الفراغ يعني أن الصفين المتوضعين جنب بعضهما البعض غير مُتصلين.

من المخطط البسيط للتنفيذ العملي

المرحلة الأولى في أي عملية تجريب لدارة الكترونية هي القيام بتصميم الدارة ورسم مخططها الالكتروني باستخدام رموز العناصر الالكترونية والكهربائية. الخطوة الثانية هي استخدام برامج المحاكاة الحاسوبية من أجل التأكد من صحة التصميم وعمل الدارة بشكلٍ جيد (مثل برنامج Proteus على سبيل المثال). الخطوة الثالثة هي تجريب الدارة فعلياً باستخدام لوحة التجريب الالكترونية.

ولتوضيح ذلك، سنفترض أنه يوجد لدينا دارة إنارة بسيطة، تتكون من ثنائي مصدرللضوء LED، بالإضافة لمقاومة حماية بقيمة 200 أوم، ومصدر تغذية مقداره 5 فولط مستمر. طبعاً يجب ألا تنسى الأسلاك التي ستستخدمها بعملية التوصيل.

يمكن رسم مخطط الدارة السابقة بشكلٍ بسيط كما يلي:

1

الخطوة الثانية هي القيام بتحديد العناصر المستخدمة فعلياً ونهاياتها وفقاً للمخطط:

2

الخطوة الثالثة هي القيام بتحديد نهايات العناصر على مخطط الدارة، ومن ثم نقل التصميم كما هو للوحة التجريب الالكترونية. بهذه الخطوة، تم الإشارة لأحد الأخطاء الشائعة التي تحصل أثناء تجريب العناصر الالكترونية باستخدام لوحات التجريب الالكترونية. هذا الخطأ هو القيام بوصل نهايات العنصر الالكتروني لنفس العقدة، أي لنفس النقطة. على الأرض الواقع هذا يشبه وصل القطب الموجب والسالب للثنائي المصدر للضوء إلى قطب التغذية الموجب فقط، أو السالب فقط، وهي مشكلة “القصر Short” التي غالباً ما تسبب تلف العناصر الالكترونية.

3

بعد التأكد من التوضع الصحيح للعناصر الالكترونية، وبعد التأكد من الوصل الصحيح لمصادر التغذية كما يجب، كل ما يتبقى عليك كمستخدم هو استخدام أسلاك التوصيل لوصل نهايات العناصر الالكترونية مع بعضها البعض اعتماداً على ثقوب لوحة التجريب.

يتوجب علينا هنا ذكر أن المثال السابق هو مثال بسيط وتوضيحي فقط. الأمثلة العملية أعقد من ذلك – من حيث شكل المخطط وعدد العناصر – إلا أن التصميم، ومهما كان معقداً، ينطبق عليه نفس الشروط.

إلى هنا تنتهي حلقتنا الأولى من سلسلة “أدوات وأجهزة الكترونية”. نتمنى أن تكونوا قد استفدتم من المعلومات المعروضة ضمن هذه الحلقة، ونلقاكم في الحلقة الثانية “المقياس متعدد الأغراض”.

المصادر:

http://wiring.org.co/learning/tutorials/breadboard/

https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-use-a-breadboard/introduction

http://en.wikipedia.org/wiki/Breadboard

عن ماريو رحال

ماريو رحال
مهندس طبي ومدون تقني. مدير موقع عالم الإلكترون.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

x

‎قد يُعجبك أيضاً

“4” طرق جديدة لتبريد الشرائح والرقاقات الحاسوبية

يبدو أن الأمور قد أصبحت أكثر “سخونة” في مجال المعالجات والرقاقات الحاسوبية. في حين يركز ...