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Protoboard e Jumpers

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Protoboard e Jumpers

Protoboard

A protoboard é uma das peças mais fundamentais quando se fala em aprender a construir circuitos eletrônicos práticos e eficientes, isso porque possui a finalidade de permitir ao projetista ou hobista fazer testes elétricos antes de concluir e soldar os terminais, sensores e componentes de forma definitiva. Em resumo, é uma placa com furos e conexões condutoras para montagem de circuitos elétricos experimentais.

Pois bem, para melhor compreender a protoboard é necessária uma visão mais aprofundada, de forma a entender a forma de trabalho e funcionamento da placa de ensaio, tirando dúvidas e analisando curiosidades para você ser capaz de construir um circuito básico.

Por volta do ano de 1960 os circuitos eram amplamente construídos por meio de uma técnica chamada de wire-wrap, ainda hoje utilizada por alguns profissionais e hobistas. Onde, diversos pinos eram soldados em uma placa ou algo similar, de forma que um fio condutor muito fino (Fio Wire Wrap) era enrolado entre os pinos para fazer as ligações desejadas, transformado o projeto em um gigante e complexo emaranhado de fios.


Wire Wrap


Técnica de aplicação do Fio Wire Wrap



Protoboard como funciona e para que serve?

Uma placa de ensaio eletrônica, na verdade, refere-se a uma placa sem solda com terminais, são as populares protoboards. Elas são unidades eletrônicas destinadas a montar circuitos temporários e prototipagem sem exigir absolutamente nenhuma solda.

Prototipagem é o processo de testar uma idéia, ou seja, criar um modelo preliminar de um projeto em teste para após desenvolvê-lo de forma definitiva, e é um dos usos métodos mais comuns para protoboards. Se você não tem certeza de como um circuito irá reagir sob um dado conjunto de parâmetros, é melhor construir um protótipo e testá-lo.

Protoboards
Para aqueles que estão iniciando no mundo da eletrônica e circuitos, a protoboard é um modo simples e educativo para aprender errando, sem comprometer todo o sistema. Essa é a verdadeira beleza da protoboard, poder abrigar tanto o circuito mais simples quanto o mais complexo em um único lugar, podendo ao final ser desmontado e reconstruindo novamente de forma diferente.



Anatomia de uma  protoboard

A melhor maneira de explicar como uma placa de ensaio funciona é desmontá-la e ver o que está dentro. Usando uma placa de ensaio menor é mais fácil de ver como tudo funciona.



Tiras de terminais

Abaixo apresentamos uma protoboard que teve seu adesivo removido para possibilitar a visualização detalhada. Note que é possível ver conjuntos de linhas horizontais nas trilhas de metal na parte inferior.
Interior protoboardLinhas horizontais metálicas


Na parte superior das linhas metálicas existem pequenos clipes que se ficam ocultos debaixo dos buracos plásticos. Estes clipes permitem que o projetista conecte um jumper ou o terminal de um componente eletrônico no buraco exposto na protoboard.

Quando conectado, o componente é eletricamente interligado a qualquer coisa que esteja conectada na mesma linha. Isto se deve ao fato de que as linhas metálicas serem condutoras e permitirem que a corrente corra a partir de qualquer ponto onde a tira esteja conectada.

Observe ainda a fenda bem ao meio, que separa cada linha horizontal da protoboard, servindo para isolar os lados de cada linha com relação às de outra. Esta fenda isola ambos os lados de uma dada linha de outra, não sendo conectados eletricamente.



Trilhos de energia, Linhas e Colunas

Agora que verificamos como as conexões são feitas, é necessário observar uma protoboard maior, mais típica. A qual, além de ter linhas horizontais, possui os chamados trilhos de alimentação verticais ao longo dos dois lados.

Os trilhos de energia são tiras metálicas idênticas as apresentadas na horizontal, exceto que são, tipicamente, totalmente conectados. Quando o projetista inicia o desenvolvimento de um circuito ele vai precisar de diversos pontos de energia diferentes, e essa é a finalidade dos trilhos. Os trilhos de energia são encontrados em locais de fácil acesso para poderem alimentar o circuito em teste, sendo, normalmente, marcados com um sinal de + para indicar o terminal positivo e um sinal de - para indicar o negativo.

Trilhos de energia da protoboard
Trilhas de energia da protoboard


A maioria das Protoboards possui diversos números e letras gravadas na parte superior, já se perguntou o por qual motivo? Esses indicativos servem para ajudar o projetista durante a montagem do circuito. Se você souber o número da linha da conexão que você está tentando conectar, torna-se muito mais simples de executar o projeto de modo correto, evitando danos e problemas em razão de conexão incorreta.

Quando se está projetando é necessário lembrar que os trilhos de energia de ambos os lados da protoboard não são conectados, sendo que para utilizar a mesma fonte de energia nos dois lados, você deverá conectar os lados com algum fio conector. No entanto, é necessário lembrar que o sinal de + e o de – são apenas referência, servindo para melhor orientar o projetista.



Suporte DIP

Anteriormente mencionamos a fenda, ela responsável pela isolação dos dois lados de uma protoboard, mas não é a toa que ela está lá, possuindo uma função muito importante para fixação de circuitos integrados. Na maioria das vezes CIs são fabricados especificamente para caber em protoboars, de forma a diminuir a quantidade de espaço por eles ocupada, permitindo a conexão DIP de variados componentes.

CIs conectados à protoboard
Permitie a conexão direta de Circuitos integrados DIP


Estes Circuitos Integrados DIP têm terminais que saem nos dois lados e se encaixam perfeitamente sobre a fenda supramencionada. Uma vez que, cada terminal sobre o CI é único, e não desejamos que ambos os lados sejam ligados uns aos outros. É aí que a fenda da placa vem a calhar, já que pode-se ligar componentes de cada lado do CI sem interferir com a funcionalidade dos terminais opostos.



Jumper Arduino

O Jumper é um conjunto de fios prontos para utilização em prototipagem, podendo ou não serem fabricados manualmente. Este procedimento manual pode tornar-se um trabalho entediante para circuitos maiores, precisando de muitas horas de dedicação do desenvolvedor.

Eles vêm em diferentes tipos, alguns mesmo com plugues minúsculos ligados às extremidades dos fios, sendo desenvolvidos com arames finos. Para os modelos prontos geralmente são utilizados fios de 22 AWG (0,33 m²) sendo de cobre sólido ou arame galvanizado. Lembrando que fios descascados mais curtos podem resultar em mau contato com grampos do conselho, aumentando a probabilidade de um curto-circuito na placa.


Jumper para Projetos
Jumper Premium Macho-Fêmea


As cores diferenciadas são responsáveis por significativa melhora na facilidade de fazer a ligação correta dos fios. Normalmente, algumas cores dos jumpers são reservadas para as tensões de alimentação e terra (por exemplo, vermelho, azul, preto), alguns são reservados para sinais principais, e o resto são simplesmente usados onde for mais conveniente.

Agora que você conhece um pouco mais das protoboards e jumpers pode decidir quais modelos melhores atendem a sua necessidade de comprar, possibilitando um projeto eficiente e prático com baixo preço.