Cách tạo nguồn điện cho bảng mạch bánh mì: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Bộ cấp nguồn là một công cụ được sử dụng rất phổ biến bởi hầu hết các kỹ sư trong giai đoạn phát triển. Cá nhân tôi sử dụng nó rất nhiều khi thử nghiệm các thiết kế mạch của tôi trên Breadboard hoặc để cấp nguồn cho một mô-đun đơn giản. Hầu hết các mạch kỹ thuật số hoặc mạch nhúng đều có điện áp hoạt động tiêu chuẩn là 5V hoặc 3.3V, vì vậy tôi quyết định xây dựng một Bộ nguồn có thể cung cấp 5V / 3.3V trên các thanh nguồn của breadboard và vừa khít với breadboard.

Nguồn điện hoàn chỉnh sẽ được thiết kế trên PCB bằng EasyEDA. Mạch sử dụng 7805 để cung cấp 5V và LM317 để cung cấp 3,3V với định mức dòng tối đa là 1,5A, đủ cao để cấp nguồn cho các mạch IC kỹ thuật số và Vi điều khiển. Vậy hãy bắt đầu….

Vật liệu thiết yếu

• Bộ điều chỉnh điện áp biến đổi LM317
• 7805
• Jack thùng DC
• Điện trở 330ohm và 560 ohm
• 0,1 và tụ điện 1uF
• Đèn LED
• Bergstik đực

Bước 1: Sơ đồ mạch

Để dễ hiểu mạch, nó được chia thành bốn phần. Phần Trên bên trái và Dưới cùng bên trái lần lượt là bộ điều chỉnh 5V và bộ điều chỉnh 3.3V. Phần trên cùng bên phải và dưới cùng bên phải là các chân tiêu đề mà từ đó chúng ta có thể nhận được 5V hoặc 3.3V theo yêu cầu bằng cách thay đổi vị trí của jumper.

Đối với những người mới làm quen với nhãn, nó chỉ là một dây ảo được sử dụng trong các sơ đồ mạch để làm cho gọn gàng và dễ hiểu hơn. Trong đoạn mạch trên, tên + 12V, + 5V và + 3,3V là các nhãn. Hai nơi bất kỳ ghi nhãn + 12V thực sự được kết nối bằng một sợi dây, điều tương tự cũng áp dụng cho hai nhãn + 5V và + 3.3V khác.

Bước 2: Mạch điều chỉnh + 5V

Chúng tôi đã sử dụng bộ điều chỉnh điện áp dương 7805 để có được nguồn cung cấp + 5V được điều chỉnh. Đầu vào của IC là từ Bộ chuyển đổi 12V được cấp vào qua Jack thùng DC. Để loại bỏ các gợn sóng, chúng tôi đã sử dụng tụ điện 1uF ở phần đầu vào và tụ điện 0,1uF ở phần đầu ra. Điện áp đầu ra + 5V được điều chỉnh có thể nhận được cho chân 3. Với bộ tản nhiệt thích hợp, chúng ta có thể nhận được khoảng 1,5A tạo thành IC 7805.

Bước 3: Mạch điều chỉnh + 3.3V

Tương tự để có được + 3,3V, chúng tôi đã sử dụng một bộ điều chỉnh điện áp biến đổi LM317. LM317 là một bộ điều chỉnh điện áp có thể điều chỉnh, lấy điện áp đầu vào là 12V và cung cấp điện áp đầu ra cố định là 3,3V. Điện áp đầu ra Vout phụ thuộc vào các giá trị điện trở bên ngoài R1 và R2, theo phương trình sau:

Vout = 1,25 * (1+ (R2 / R1))

Giá trị được đề xuất cho R1 là 240Ω nhưng nó cũng có thể là một số giá trị khác trong khoảng từ 100Ω đến 1000Ω. Chúng ta có thể sử dụng máy tính trực tuyến này để tính giá trị của R1 và R2, tôi đã cố định giá trị của R1 là 330R và giá trị của điện áp đầu ra là 3,3V. Sau khi nhấn nút tính toán, tôi nhận được kết quả sau.

Vì chúng tôi không có điện trở 541,19 ohm nên chúng tôi đã sử dụng giá trị gần nhất có thể là 560 ohm. Chúng tôi cũng đã thêm một đèn LED thông qua một điện trở 560 ohm khác sẽ hoạt động như một chỉ báo nguồn.

Đặt các chân tiêu đề:

Trong hai khối mạch trên ta đã điều chỉnh + 5V và + 3.3V tạo thành nguồn 12V. Bây giờ chúng tôi phải cung cấp một tùy chọn để người dùng lựa chọn giữa điện áp + 5V hoặc điện áp + 3.3V theo yêu cầu của người dùng. Để làm điều đó, chúng tôi đã sử dụng các chân tiêu đề nam với jumper. Người dùng có thể chuyển đổi jumper để chọn giữa các giá trị điện áp + 5V và + 3.3V. Chúng tôi cũng đã đặt một chân cắm tiêu đề khác ở dưới cùng của PCB để chúng tôi có thể gắn nó trực tiếp lên trên Breadboard.

Bước 4: Thiết kế PCB bằng EasyEDA

Để thiết kế bộ nguồn Bread board này, chúng tôi đã chọn công cụ EDA trực tuyến có tên EasyEDA. Trước đây tôi đã sử dụng EasyEDA nhiều lần và thấy nó rất thuận tiện khi sử dụng vì nó có một bộ sưu tập dấu chân tốt và nó là mã nguồn mở. Sau khi thiết kế PCB, chúng tôi có thể đặt hàng các mẫu PCB bằng dịch vụ chế tạo PCB chi phí thấp của họ. Họ cũng cung cấp dịch vụ tìm nguồn cung ứng linh kiện, nơi họ có một lượng lớn linh kiện điện tử và người dùng có thể đặt hàng các thành phần theo yêu cầu của họ cùng với đơn đặt hàng PCB.

Trong khi thiết kế mạch và PCB của bạn, bạn cũng có thể công khai thiết kế mạch và PCB của mình để người dùng khác có thể sao chép hoặc chỉnh sửa chúng và có thể hưởng lợi từ công việc của bạn, chúng tôi cũng đã công khai toàn bộ bố trí Mạch và PCB cho mạch này, hãy kiểm tra liên kết dưới đây:

easyeda.com/circuitdigest/breadboard-power-supply-circuit

Bạn có thể xem bất kỳ Layer nào (Top, Bottom, Topsilk, bottomilk, v.v.) của PCB bằng cách chọn lớp tạo thành Cửa sổ ‘Lớp’.

Bạn cũng có thể xem PCB, nó sẽ trông như thế nào sau khi chế tạo bằng cách sử dụng nút Photo View trong EasyEDA:

Bước 5: Tính toán và đặt hàng mẫu trực tuyến

Sau khi hoàn thành thiết kế PCB cung cấp nguồn cho Bread board này, bạn có thể đặt mua PCB thông qua JLCPCB.com. Để đặt mua PCB từ JLCPCB, bạn cần có Tệp Gerber. Để tải xuống các tệp Gerber trên PCB của bạn, chỉ cần nhấp vào nút Tạo Tệp Chế tạo trên trang trình soạn thảo EasyEDA, sau đó tải xuống tệp Gerber từ đó hoặc bạn có thể nhấp vào Đặt hàng tại JLCPCB. Thao tác này sẽ chuyển hướng bạn đến JLCPCB.com, nơi bạn có thể chọn số lượng PCB bạn muốn đặt hàng, bao nhiêu lớp đồng bạn cần, độ dày PCB, trọng lượng đồng và thậm chí cả màu sắc của PCB.

Bây giờ, hãy truy cập JLCPCB.com và nhấp vào nút Quote Now hoặc Buy Now, sau đó bạn có thể chọn số lượng PCB bạn muốn đặt hàng, bao nhiêu lớp đồng bạn cần, độ dày PCB, trọng lượng đồng và thậm chí cả màu sắc của PCB.

Sau khi bạn đã chọn tất cả các tùy chọn, hãy nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng” và sau đó bạn sẽ được đưa đến trang nơi bạn có thể tải lên Tệp Gerber của mình mà chúng tôi đã tải xuống từ EasyEDA. Tải lên tệp Gerber của bạn và nhấp vào “Lưu vào giỏ hàng”. Và cuối cùng nhấp vào Kiểm tra Bảo mật để hoàn tất đơn đặt hàng của bạn, sau đó bạn sẽ nhận được PCB của mình vài ngày sau đó. Họ đang chế tạo PCB với tỷ lệ rất thấp là 2 đô la. Thời gian xây dựng của họ cũng rất ít, là 48 giờ với thời gian giao hàng của DHL trong 3-5 ngày, về cơ bản bạn sẽ nhận được PCB của mình trong vòng một tuần kể từ khi đặt hàng.

Sau khi đặt hàng PCB, bạn có thể kiểm tra Tiến độ sản xuất PCB của mình với ngày và giờ. Bạn kiểm tra nó bằng cách vào trang Tài khoản và nhấp vào liên kết "Tiến độ sản xuất" bên dưới PCB như thế nào.

Sau vài ngày đặt hàng PCB, tôi đã nhận được các mẫu PCB trong bao bì đẹp như trong hình đính kèm.

Và sau khi nhận được những mảnh này, tôi đã hàn tất cả các thành phần cần thiết trên PCB.

Bước 6: Làm việc của mạch cấp nguồn Breadboard

Sau khi lắp ráp PCB của bạn, hãy đảm bảo rằng không có mối hàn nguội và làm sạch tất cả các thông lượng dư thừa trên bo mạch của bạn. Cố định bảng trên đầu bảng mạch của bạn và nó sẽ nằm khít giữa cả hai thanh nguồn của bảng mạch, bây giờ hãy sử dụng bộ chuyển đổi 12V để cấp nguồn cho bảng của bạn thông qua giắc cắm DC và bạn sẽ thấy đèn LED nguồn (ở đây là màu trắng) đang bật. Sau đó, bạn có thể đặt jumper thành phía 5V hoặc phía 3.3V bằng cách sử dụng thông tin màn hình lụa. Hãy chắc chắn rằng bạn sử dụng jumper khác, chúng tôi sẽ không nhận được bất kỳ điện áp nào ở phía đầu ra.

Trong hình ảnh trên, tôi đã đặt jumper để cung cấp + 5V và đo tương tự bằng đồng hồ vạn năng cũng cho thấy 4,97V là đủ gần. Tương tự, bạn cũng có thể kiểm tra 3,3V. Quá trình làm việc và thử nghiệm hoàn chỉnh của dự án cũng được hiển thị trong video ở cuối.

Giờ đây, bạn có thể sử dụng bảng này để cấp nguồn cho tất cả các thiết kế điện tử trong tương lai trên bảng mạch của mình với 5V hoặc 3.3V. Hy vọng bạn đã hiểu dự án và thích xây dựng nó.