Si alguna vez ha investigadoproyectos de microcontroladoresoideas complejas que involucran SBC, es posible que se haya topado con placas de pruebas. Diseñadas para la creación de prototipos, la mayoría de las placas de pruebas le permiten emparejar los pines GPIO de sus microcontroladores/computadoras de placa única con componentes de circuitos sin soldarlos físicamente a su dispositivo.
A pesar de su utilidad, las placas de pruebas pueden parecer un poco intimidantes cuando recién estás empezando. Por eso, hemos creado una guía que contiene todo lo que necesitas saber sobre las placas de pruebas para aprovecharlas al máximo en tu próximo proyecto de bricolaje.
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¿Qué son las placas de pruebas?
En términos sencillos, una placa de pruebas es un componente de circuito que contiene numerosos conectores en miniatura donde se pueden insertar cables puente para conectar LED, circuitos integrados, resistencias, sensores y otras piezas a una placa de circuito impreso (SBC) o un microcontrolador (o incluso a una batería de 5 V). La mayoría de las placas de pruebas, que suelen utilizarse como sinónimo de placas sin soldadura, permiten conectar y quitar componentes a voluntad, lo que facilita la creación de prototipos de circuitos y la prueba de distintas configuraciones sin tener que soldar todo.
Por supuesto, hay placas de pruebas que se pueden soldar, pero la mayoría de las que encontrarás en línea no requieren soldadura para funcionar con tus dispositivos.
En el interior, la placa de pruebas tiene su propio conjunto de componentes: dos rieles de alimentación en la parte superior e inferior, junto con una serie de regletas de terminales presentes en el medio de la placa. Sin entrar en demasiados detalles técnicos, los rieles de alimentación son filas marcadas con + y -. Como habrás adivinado, estos símbolos se refieren a los lados positivo y negativo. Cada toma de la fila + del riel de alimentación está conectada internamente, y lo mismo se aplica a los orificios de la fila marcada como -. El riel de alimentación es donde normalmente conectarás la fuente de alimentación. Sin embargo, los rieles de alimentación superior e inferior no están conectados entre sí, lo que significa que tendrás que emparejarlos mediante cables puente si deseas utilizar la misma fuente de alimentación en ambos.
Mientras tanto, las filas de agujeros en el medio de los rieles de alimentación se llaman regletas de terminales, y aquí es donde conectarás la mayoría de los componentes a tu placa de pruebas. Es posible que hayas notado algunas marcas en las regletas de terminales, y estas pueden ayudarte a construir el circuito. A diferencia de los rieles de alimentación, las regletas de terminales están conectadas verticalmente, lo que significa que los puntos a1, b1, c1, d1 y e1 están conectados entre sí. Sin embargo, a2, b2, c2, d2 y e2 no están conectados a los puntos que ocupan la primera columna. Del mismo modo, las secciones superior e inferior de las regletas de terminales están separadas por una línea divisoria. Este segmento también proporciona el espaciado adecuado necesario para conectar los circuitos integrados de doble línea con la placa de pruebas.
¿Cuándo deberías utilizar una placa de pruebas?
Si bien las placas de pruebas son casi esenciales para los proyectos de circuitos, la situación es un poco diferente para aquellos interesados en programar SBC. Si has leído mis artículos sobrecómo convertir la Raspberry Pi en una estación meteorológicao cómo usar unmódulo de radio TEA5767 con la SBC, es posible que hayas notado que no usé una placa de pruebas, a pesar de que ambos proyectos involucran cables puente y sensores.
La cuestión es que, si puedes conectar los componentes a tu SBC (o incluso a tu microcontrolador, para el caso) sin soldar, lo más probable es que no necesites una placa de pruebas. Pero en caso de que estés trabajando con resistencias, LED u otros componentes que normalmente no funcionan a menos que sueldes físicamente todo a los pines GPIO, las placas de pruebas pueden ahorrarte el dolor de desoldar todo cuando cometes un error o decides construir un nuevo proyecto.
¿Cómo conectar un SBC a una placa de pruebas?
A pesar de que comparten una apariencia similar, las SBC tienen una cantidad y una disposición de pines GPIO muy diferentes. Por lo tanto, las conexiones exactas que necesitarás hacer variarán según tu placa en particular, y es una buena idea consultar el manual técnico de tu SBC. Demostraremos el procedimiento utilizando una Raspberry Pi 5, un módulo TEA5767 y un cable puente hembra a macho para esta demostración, aunque existen otras formas de emparejar la placa de pruebas con la SBC.
- Apague el SBC y mantenga su diagrama GPIO abierto en otro dispositivo.
Fuente: Fundación Raspberry Pi - Conecte elextremo hembradel cable puente al pin+5 Vdel SBC.
- Conecte elextremo machodel cable en cualquiera de los conectores+(positivos) de cualquiera de los rieles de alimentación.
- De manera similar, conecte otro cable puente al pinGND.
- Inserte el otro extremo del cable en la ranura-(negativa) del mismo lado del riel de alimentación que utilizó para el zócalo+ .
Con esto, has conectado con éxito la placa de pruebas a la Raspberry Pi. Para los sensores, puedes seguir el mismo procedimiento para conectar los pines+5VyGNDal mismo riel de alimentación donde fijaste los pines de la SBC. En cuanto a los pines de interfaz, estos pueden variar según el sensor.
Digamos que necesitas conectar los pines SDA de tu Raspberry Pi y el sensor TEA5767. Simplemente conecta un extremo del cable puente al pin SDA de la Raspberry Pi y el otro extremo a cualquier conector aleatorio en la regleta de terminales. Haz lo mismo con el pin SDA del TEA5767, excepto que conecta el extremo macho del cable puente a cualquier orificio a lo largo de la misma columna donde fijaste el pin SDA de la Raspberry Pi anteriormente.
¿Cómo conectar un microcontrolador a una placa de pruebas?
Dependiendo del tipo de microcontrolador que estés usando, es posible que necesites seguir diferentes métodos para emparejar el dispositivo con una placa de pruebas. Las placas de tamaño completo, como Arduino Uno y Mega, tienen un proceso idéntico al de las SBC de Raspberry Pi, aunque requieren cables puente macho a macho en lugar de hembra a macho. Estas placas también tienen pines analógicos además de digitales, y recomiendo mantener las cosas simples usando estos últimos. Una vez que hayas conectado el microcontrolador a la placa de pruebas, puedes seguir el mismo procedimiento que en la sección SBC para emparejar cualquier componente de circuito con él.
Mientras tanto, el segundo tipo de microcontroladores, como el ESP32 y el ESP8266, junto con los modelos Raspberry Pi Pico y Arduino Nano con pines pre-soldados, se pueden conectar directamente a la placa de pruebas. Para ello,
- Alinee lospinesdel microcontrolador con losorificiosde ambas secciones de la regleta de terminales de tal manera que elpuente/barranco/ranura divisoriaquede en el medio del microcontrolador.
- Empuje el dispositivo hacia abajo hasta que quede firmemente encajado en la placa de pruebas.
En cuanto a estas placas de tamaño pequeño, puedes conectar pines de interfaz en los componentes del circuito a lo largo de la misma columna que sus respectivos pines GPIO en el microcontrolador.
Creando prototipos de tus proyectos de bricolaje favoritos con la ayuda de placas de pruebas
Eso es todo lo que necesitabas saber para integrar placas de pruebas en el flujo de trabajo de tu proyecto. Por supuesto, no todas las ideas de bricolaje necesitan una placa de pruebas, especialmente aquellas centradas en la programación. Por lo tanto, si no te gustan demasiado las ideas relacionadas con los circuitos, aún hay muchosproyectosque puedes crear con tus SBC y microcontroladores.
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