Už jsme s ním jednou experimentovali (v kurzu elektroniky). Nyní je čas použít jej k sestavení blikajícího gadgetu na desce plošných spojů.
Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>
Cíl osmé části kurzu pájení
Cílem této části kurzu je seznámit se s novými součástkami – především (ale nejen) s integrovanými obvody. Kromě toho byl obvod, který budeme pájet, tentokrát speciálně navržen tak, aby mezi některými součástkami bylo velmi málo místa. To jasně ukazuje, že správný postup montáže má zásadní význam.
Potřebná deska s plošnými spoji
V tomto cvičení použijeme malou čtvercovou desku č. 5. Jak vidíte, obsahuje jen poměrně malý počet prvků. Většinu z nich lze snadno dekódovat pohledem na vrstvu popisu. Hlavní jednotkou je výše zmíněný NE555, který je (do značné míry) obklopen dalšími komponenty.
Seznam požadovaných oučástek vygenerovaný z programu EAGLE, ve kterém byla deska plošných spojů navržena, je následující:
Part Value
C1 220uF
C2 100nF
C3 100nF
C4 10uF
J1 ARK2-5MM
LED1 LED RGB
P1 20k
P2 20k
R1 1k
R2 1k
R3 1k
R4 10k
R5 10k
R6 10k
T1 BC546
US1 LM555N
Zde je však důležitá poznámka! Jak se později ukáže, takto vytvořený seznam neobsahuje více než dvě položky, které jsou nutné pro fungování rozvržení! Proto je někdy nutné provést drobné ruční opravy automaticky generovaných seznamů. Všechny potřebné prvky samozřejmě naleznete v sadách kurzů, aby naše práce nebyla přerušována.
Hotové sady pro kurzy Forbot
Sada obsahuje 5 desek plošných spojů a elektronických součástek pro kurz pájení, včetně: diod, rezistorů, gold pinů, čipových spínačů!
Oblíbený paket (komponenty a nářadí): Pájecí mistr
Blikací gadget - schéma zapojení
Výše uvedený obvod obsahuje velmi jednoduchý obvod, který generuje impulsy, jež dodávají dvě barvy do struktury RGB LED. Jeden svítí, když je výstup NE555 vysoký, druhý, když je logická nula. Toho všeho je dosaženo použitím tranzistoru – v tomto případě BC546. Poslední, třetí barva byla přes R3 připojena k potenciometru. To umožňuje ruční nastavení jasu této složky.
Jak tento obvod funguje? Za co jsou jednotlivé komponenty zodpovědné? Na tyto otázky zde nebudu odpovídat, protože velmi podrobný popis fungování NE555 najdete v kurzu elektroniky:
- Kurz elektroniky II – #8 – Poznejte NE555 v praxi
- Kurz elektroniky II – #9 – NE555 Senzor překážek, servořízení
Tato část se zabývá strukturou obvodu. Pusťte se do práce!
Krok 1: Zkratovací propojka (Jumper)
Jedním z řešení tohoto problému může být deska plošných spojů složená ze dvou měděných vrstev – pak máme možnost položit spoj na druhou stranu desky plošných spojů. U tak jednoduchého obvodu by to však byla zbytečná komplikace (a výrazné zvýšení nákladů na desky plošných spojů).
Na nápisové vrstvě je tento bod vyznačen bílou čarou mezi dvěma podložkami:
Jak je vidět na schématu desky plošných spojů, pod propojkou vede vodivá stopa. Můžeme ji obejít připájením drátu na druhou stranu desky plošných spojů:
Protože je propojka poměrně krátká, stačí k ní připájet vodič.
V ideálním případě je vhodný odříznutý vodič od rezistoru nebo kondenzátoru (v jedné z předchozích kapitol jsem psal, že se vyplatí je sbírat – právě z tohoto důvodu).
Zkratovací propojka (Jumper) se připojí na desku plošných spojů jako běžná součástka a připájí se z druhé strany:
Propojka je první součástkou potřebnou k sestavení obvodu a bohužel se neobjevuje ve vygenerovaných seznamech součástek. Naštěstí většinou není velký problém najít něco, co lze na takové místo připájet.
Horší je, pokud mají být jumpery mnohem delší. Pak potřebujete tenký drátek nebo delší kus drátu, který lze pájet (v obchodech s elektronikou ho najdete jako stříbrný drátek).
Krok 2: Rezistory (horizontální)
Dále má smysl pájet rezistory ve správném pořadí (podle výšky), aby mohly být namontovány vodorovně. V tomto případě to budou R1, R2, R3, R5 a R6.
Krok 3: Zásuvka NE555
Dále se podíváme na místo, kde bude později sedět náš osminohý IC. V naprosté většině případů, kdy na desku montujeme čip, jej nepájíme přímo na desku.
To by mohlo vést k jeho poškození (především v důsledku přehřátí), a co hůř, případná výměna integrovaného obvodu by byla poměrně obtížná.
Z tohoto důvodu se pro integrované obvody používají patice. Tato součástka je zásuvka, jejíž vzdálenost odpovídá zapojení integrovaných obvodů. To znamená, že čip lze do patice zasunout až po jeho připájení. V případě potřeby ji lze odstranit i později.
Při pájení do patice dbejte na to, aby byla namontována v poloze uvedené na nápisové vrstvě (pozor na polohu zářezu – v tomto příkladu je vlevo)!
Patice samozřejmě není nezbytně nutná, můžete ji vynechat a připájet NE555 přímo na desku. U projektů, které nejsou masově vyráběné, se však vyplatí investovat pár centů a instalovat podstavec.
Jak vidíte, kdyby byla patice od počátku připájená, bylo by nyní prakticky nemožné namontovat propojku. Bylo by také obtížné sehnat R1.
Krok 4: Rezistor R4 (vertikální)
Další součástkou v řadě je rezistor R4, který by měl být namontován vertikálně:
Krok 5: Keramické kondenzátory
Dalšími součástkami jsou keramické kondenzátory. Samozřejmě je můžeme pájet volně, jsou necitlivé na směr proudu.
Krok 6: Tranzistor
Dále musíme tranzistor připájet – stejným způsobem jako v předchozí části kurzu pájení, tj. podle tvaru uvedeného na popisové vrstvě:
Krok 7: Potenciometr
Nyní dva relativně velké (a tedy snadno instalovatelné) potenciometry. Jedním se nastavuje efekt blikání a druhým se mění proud protékající třetí barvou RGB LED:
Krok 8: Připojení napájení (ARC)
Dalším krokem je připojení napájení. Jako vždy u komponent s tak velkými kabely je třeba je zahřát na odpovídající vyšší teplotu.
Krok 9: RGB dioda
Nakonec připájíme jednu z nejdůležitějších součástek, diodu RGB. Již dříve jsme se s tím setkali, takže jsem přesvědčen, že montáž nezpůsobí žádné problémy.
Krok 10: Elektrolytické kondenzátory
Nakonec dva elektrolytické kondenzátory. Dávejte pozor na polaritu!
Uvedení obvodu do provozu
Když je vše hotovo, měli byste zkontrolovat, zda byly všechny pájecí práce provedeny správně a zda jste nepřehlédli žádnou součástku (navzdory zdání se to stává poměrně často). V mém případě vypadala jedna z desek pájených pro tento článek takto:
Vzniklé nečistoty lze odstranit například izopropanolem. Jedná se pouze o estetické opatření, tyto skvrny nemají vliv na provoz obvodu. Když je vše připraveno k uvedení do provozu, vloží se NE555 do základny.
Kabely nového obvodu jsou mírně ohnuté směrem ven. V této orientaci se do podstavce nevejdou. Měly by být pečlivě ohnuty tak, aby svíraly pravý úhel se základnou.
Nejlepší je ohnout všechny kabely na jedné straně najednou – můžete si pomoci plochým a tvrdým předmětem (např. deskou stolu). Jednoduše položte NE555 „na bok“ a mírně jej přitlačte. Není to sice nijak zvlášť elegantní metoda, ale je rychlá a účinná:
Po zasunutí čipu do patice je nutné jej zatlačit. Výřez v krytu by měl být na stejné straně jako výřez v základně.
Nožičky musí být zatlačeny do základny. Nesmíte se ho dotýkat jen shora!
Jak obvod funguje v praxi
Modrá barva bude pravděpodobně nejvíce vynikat, jako se to stalo mně – samozřejmě si můžete pohrát se změnou rezistorů R1 a R2, abyste dosáhli rovnoměrnějšího efektu.
Shrnutí
Tolik k této části – stejně jako ke všem ostatním, které byly původně plánovány pro tento kurz. Doufám, že se mi podařilo většinu z vás přesvědčit, že pájení není obtížné. To platí jak pro práci s páječkou, tak pro konstrukci následných obvodů. Potřebujete jen trochu teoretických znalostí a několik cvičení, která vám umožní nástroje obratně používat.
Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>
