Предлагаю вашему вниманию еще один вариант электронного конструктора, несложного для самостоятельного изготовления. Хотелось сделать нечто похожее на «Знаток» по степени наглядности, но с расширенными возможностями. В частности, в «Знатоке» очень не хватало возможности подключать микросхемы.
Попытка прямого копирования «Знатока» ни к чему дельному не привела, поскольку так и не удалось самостоятельно изготовить «пуговичные» разъемы. Вместо этого было решено использовать соединения на основе обычных винтов.
Что получилось и как это выглядит можно посмотреть здесь:
Изначально изготавливались цельные детали из фанеры 4 мм, наподобие таких:
Однако, со временем, деталей становилось все больше, и стало понятно, что таком виде их будет негде хранить, они занимают слишком много места. Поэтому появилась идея разделить детали на «платформы», которые будут обеспечивать крепление и соединение радиоэлементов, и на небольшие «пластинки», с самими радиоэлементами.
Цельные фанерные детали остались лишь для крупногабаритных элементов, которые не помещаются на пластины (аккумуляторы, динамики и т.д.), и для многовыводных элементов (например, микросхемы). Платформы имеются двух типов: для двухвыводных элементов (резисторы, конденсаторы, диоды и т.д.) и для трехвыводных (транзисторы, переменные резисторы, переключатели).
Итого используются следующие основные элементы:
- Подложка, на которой крепятся остальные детали.
- Цельные детали.
- Платформы для двухвыводных элементов (резисторы, конденсаторы, диоды и т.д.).
- Платформы для трехвыводных элементов (транзисторы, переменные резисторы и т.д.).
- Пластины с радиоэлементами.
- Соединительные провода.
Подложка
Подложка сделана из фанеры толщиной 4 мм. Снизу по периметру приклеены бруски 10x10 мм, придающие жесткость подложке и приподнимающие ее над поверхностью стола. В подложке в узлах квадратной решетки просверлены отверстия диаметром 4,8 мм., как показано на рисунке, для крепления цельных деталей и платформ.
Несколько общих замечаний к цельным деталям и платформам.
Для подключения проводов к выводным винтам используются лепестки типа таких: www.chipdip.ru/product0/9000096586. К лепесткам припаиваются провода, а сами лепестки гайками прижимаются к выводным винтам. Между гайками обязательно прокладываются гроверные шайбы, чтобы гайки не откручивались, а винты намертво держались в платформе.
Цельные детали
Цельные детали сделаны из фанеры толщиной 4 мм. Ширина и длина детали выбираются в зависимости от размера используемых радиодеталей и количества выводов, но кратны 30 мм, за вычетом пары миллиметром для образования зазора между деталями при установке их на подложку.
Пример детали для блока аккумуляторов приведен ниже.
Для крепления к подложке в цельной детали используются два отверстия диаметром 4,5 мм на расстоянии кратном 30 мм друг от друга. Для крепления цельных деталей к подложке используются винты 4 x 30 мм.
В качестве выводов используются винты 4 x 25 мм. Где находятся выводы не принципиально, но расстояние между двумя выводами должно быть не менее 20 мм, иначе будет неудобно закручивать гайки.
Снизу к основанию детали приклеиваются бруски 10x10 мм для образования зазора между основанием детали и подложкой.
Вот примеры некоторых цельных деталей (breadboard, Raspberry PI, розетка для высокоомных наушников, катушка индуктивности, сервопривод, Усилитель НЧ).
Это деталь для подключения Arduino. Здесь каждый вывод Arduino подключен к соответствующему винтовому выводу. Некоторые выводы я подключил через промежуточные резисторы, в качестве их дополнительной защиты.
Динамики помещены в защитные корпуса из подручных материалов.
Из накладной сетевой розетки сделана деталь для подключения удаленно разнесенных частей конструктора друг к другу.
Так выглядят платформы для микросхем. Для удобства на платформу может накладываться подсказка с номерами и назначением выводов микросхемы. Чтобы подсказка не рвалась, бумага наклеена на прозрачную пластиковую обложку для переплета.
Платформы для двухвыводных элементов
Для изготовления платформ для двухвыводных деталей используются обычные деревянные линейки шириной 25 мм и толщиной 2 мм. Платформа состоит из двух частей. Нижняя часть используется для крепления платформы к подложке. Верхняя часть используется для крепления радиодеталей. Между собой верхняя и нижняя части склеиваются через промежуточные бруски.
Контакты, к которым прижимаются пластины с радиодеталями, сделаны из никелированной ленты для точечной сварки шириной 10 мм. Для крепления контактов используются два деревянных бруска 5x5x25 мм.
Чертеж двухвыводной платформы приведен ниже.
Платформы для трехвыводных элементов
Платформы для трехвыводных деталей похожи на цельные детали и также сделаны из фанеры толщиной 4 мм.
Чертеж трехвыводной платформы приведен ниже.
При наличии 3D принтера платформы можно печатать на нем. Получается проще и лучше.
Пластины с радиодеталями
Пластины могут использоваться для двухвыводных элементов (резисторы, конденсаторы и т.д.), для трехвыводных (в основном транзисторы) и для двух/трехвыводных (кнопки, переключатели, переменные резисторы). Двух/трехвыводные элементы могут использоваться на платформах обоих типов. Например, переключатель на двухвыводной платформе включает/размыкает выводы платформы. А на трехвыводной платформе тот-же самый переключатель переключает средний вывод платформы между двумя крайними выводами.
Пластины для радиодеталей также сделаны из деревянных линеек шириной 25 мм и толщиной 2 мм. В качестве контактов используются куски никелированной ленты в виде уголков (для двухвыводных элементов) или в виде прямоугольников (для двухвыводных и двух/трехвыводных элементов). Со стороны радиодетали на пластину наклеивается бумажная надпись с обозначением и подписью данной радиодетали.
Соединительные провода
Соединительные провода лучше всего делать из многожильного электрического провода с диаметром жилы 0,75 мм. или жилы сетевого кабеля UTP 6-й категории. К концам провода припаиваются кольцевые наконечники диаметром 4 мм. Для подключения внешних устройств удобно использовать «крокодилы», которые можно цеплять непосредственно за винтовые зажимы.
