برد بورد چیست؟

همان‌طور که گفتیم، بردبورد یک تخته است که سوراخ‌های کوچکی دارد و می‌توان قطعات الکترونیکی را روی آن نصب کرد و مدارهای مختلف را پیاده‌سازی کرد. بردبوردها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی در دسترس هستند و با نام‌های فیبر آزمایش یا بورد آزمایشی یا تخته آزمایشی نیز شناخته می‌شوند.

تصویر متحرک زیر، یک مدار ساده را نشان می‌دهد که از یک مقاومت، مدار تغذیه و کنترل و ال‌ای‌دی (LED) تشکیل شده و روی بردبورد بسته شده‌اند.

همان‌طور که می‌بینیم، اتصالات مدار بالا دائمی نیستند و اگر اشتباهی رخ داده باشد، به سادگی می‌توان آن‌ها را جدا کرد و یک پروژه جدید را بست. همین موضوع سبب شده بردبوردها برای کسانی که به تازگی وارد حوزه الکترونیک شده‌اند بسیار کارساز باشند. همچنین، از بردبوردها برای پروژه‌های جذاب الکترونیکی، از ربات‌ها تا یک درام الکترونیکی و سنسورهای مختلف نیز استفاده می‌شود.

در اصل، بردبورد یک واژه انگلیسی (Breadboard)، به معنی تخته‌ای چوبی برای برش نان است. در اوایل گسترش علم الکترونیک، قطعات مدارها روی یک تخته برش نان نصب و با پیچ محکم می‌شدند. دلیل استفاده از تخته نان، ارزان بودن، استحکام و فراوانی آن بود. شکل زیر، یکی از این مدارها را نشان می‌دهد که روی تخته برش نان بسته شده است.

بردبوردهای مدرن از پلاستیک ساخته شده‌اند و در شکل‌ها، اندازه‌ها و حتی رنگ‌ها مختلف نیز وجود دارند. بردبوردهایی که می‌بینید، احتمالاً در اندازه‌های بزرگ، متوسط و کوچک هستند. اغلب بردبوردها دارای شکاف‌ها و زبانه‌هایی نیز هستند که این امکان را به ما می‌دهند تا آن‌ها را به یکدیگر وصل کنیم. یک برد بورد متوسط برای بسیاری از پروژه‌های ابتدایی کافی است.

بردبوردهای بدون لحیم‌کاری

از نظر فنی، بردبوردهایی که درباره آن‌ها بحث کردیم، بردبوردهایی هستند که برای برقراری اتصال بین اجزای مختلف مدار نیازی به لحیم‌کاری ندارند. لحیم‌کاری، فرایندی است که در آن، یک فلز (قلع) با گرما ذوب شده و اتصالات اجزای مدار را برقرار می‌کند. در ساده‌ترین حالت، می‌توان قطعات الکترونیکی را به یکدیگر لحیم کرد که مشکلات زیادی را در پی خواهد داشت. اما، معمولاً‌ قطعات را روی بوردهای مدار چاپی (Printed Circuit Boards)‌ یا PCB نصب و لحیم می‌کنند. اگر جعبه و محفظه بسیاری از وسایل الکترونیکی را باز کنید، مشاهده خواهید کرد که قطعات روی PCBها نصب شده‌اند.

اغلب قطعات الکترونیکی را که پایه فلزی دارند، می‌توان روی بردبوردها نصب کرد. برخی اوقات، قطعات الکترونیکی (مانند آی‌سی‌ها) به جای پایه‌های بلند، پین دارند و آن‌ها را نیز به سادگی می‌توان در برد بوردها به کار برد، به‌طوری که پایه‌های آن‌ها در دو طرف خط میانی بردبورد قرار می‌گیرد.

سوراخ بردبوردها به گونه‌ای است که وقتی پایه قطعات درون سوراخ آن‌ها قرار گیرد، محکم در آن قرار می‌گیرند و اگر بردبورد را برعکس کنیم، هیچ‌ یک از آن‌ها از سوراخ بیرون نمی‌آیند. همچنین، به راحتی می‌توان قطعات را با دست جدا کرد.

آیا برای استفاده از برد بورد به ابزار خاصی نیاز داریم؟

برای نصب قطعات روی بردبورد، معمولاً به به ابزار خاصی نیاز نیست. البته، تعدادی از قطعات الکترونیکی بسیار کوچک هستند و به سختی می‌توان آن‌ها را در دست گرفت و با آن‌ها کار کرد. در این مواقع، یک دَم‌باریک یا موچین کار مونتاژ قطعات را ساده‌تر خواهد کرد.

ساختار درون یک برد بورد چگونه است؟

تصویر متحرک زیر، ساختار درونی بردبورد را به خوبی نشان می‌دهد.

اغلب بردبوردها تعدادی عدد، حرف و علامت مثبت و منفی دارند که روی آن‌ها نوشته شده است. هرچند ممکن است این علائم روی بردبوردها برای انواع مختلف متفاوت باشد، اما هدف نهایی آن‌ها یکی است. این نوشته‌ها کمک می‌کنند سوراخ‌های معینی را روی بردبورد پیدا کرده و هنگام ساخت مدار، آن را ردیابی کنیم. در این مورد، بردبوردها دقیقاً شبیه نرم‌افزار اکسل هستند. اعدادِ ردیف‌ها و حروفِ ستون‌ها کمک می‌کنند سوراخ منحصر به فردی را در یک بردبورد مشخص کنیم. برای مثال، ستون C در شکل زیر مشخص شده است.

خطوط طویل رنگی روی بردبوردها با دو رنگ قرمز و آبی (یا قرمز و مشکی) به ترتیب با علامت‌های مثبت و منفی مشخص می‌شود. این خطوط، باس (Bus) یا شین نامیده می‌شوند و معمولاً برای اتصال باتری یا منبع تغذیه به مدار مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترمینال قرمز با علامت مثبت و ترمینال آبی (یا سیاه) با علامت منفی نشان داده می‌شود. لازم به ذکر است که بین باس‌های مثبت و منفی تفاوت فیزیکی وجود ندارد و تعیین علامت آن‌ها تنها برای مدیریت ساده‌تر مدار است.

هر یک از ردیف‌های درون بردبورد به صورت مجموعه‌های پنج‌تایی به هم متصل هستند. این بدین معنی است که هر پنج سوراخ، یک نیم ردیف را تشکیل می‌دهند (نیم‌ردیف‌های A تا E و نیم‌ردیف‌های F تا J). برای مثال، سوراخ A1 به صورت الکتریکی به سوراخ‌های D1 ،C1 ،B1 و E1 متصل است و به سوراخ A2 متصل نیست، زیرا ردیف آن‌ها با هم فرق دارد و دارای گیره‌هایی جدا از هم هستند. همچنین، سوراخ A1 ارتباط الکتریکی با سوراخ‌های I1 ،H1 ،G۱ ،F1 یا J1 ندارد، زیرا آن‌ها در نیم ردیف دیگر قرار دارند.