Il y a de fortes chances que vous ayez travaillé avec l’intérieur de certains appareils électroniques. Cela a peut-être été à l’école ou à la maison, il est donc fort probable que vous compreniez les bases. Mais avez-vous déjà prototypé votre propre circuit électronique ? C’est là que les planches à pain deviennent extrêmement utiles.
Les planches à pain sont des appareils abordables et temporaires qui offrent une approche simple pour fabriquer des circuits électroniques. Tout comme un artiste dessinera un croquis avant de créer une œuvre d’art, les planches à pain sont utilisées pour « esquisser » un circuit. Les composants sont placés dans la planche à pain et nous utilisons les trous de la planche à pain pour créer des connexions temporaires entre les composants. On peut même insérer des microcontrôleurs comme le Framboise Pi Pico dans la maquette et utilisez-les pour créer un circuit.
Alors démontons une planche à pain, apprenons comment cela fonctionne et utilisons-en une pour concevoir un projet rapide à l’aide du Raspberry Pi Pico.
À quoi sert une planche à pain ?
L’idée d’une planche à pain est assez simple. La planche à pain est recouverte de petits trous disposés en rangées et en colonnes qui sont connectées ensemble électriquement, ce qui signifie que nous pouvons y insérer des composants et établir des connexions.
Quels types de planches à pain existe-t-il ?
Il existe de nombreuses tailles et formes de planches à pain disponibles avec différents agencements de trous connectés.
Un type de planche à pain courant et utile a des colonnes connectées le long de ses longs bords qui sont souvent marquées d’une ligne rouge et d’une ligne noire. Ceux-ci sont appelés rails et sont destinés à être vos connexions à la tension (très probablement 3 à 5V lorsque vous travaillez avec Raspberry Pi ou Arduino) et une connexion à GND. Une fois que nous avons connecté l’alimentation et la terre à partir d’une alimentation, toutes les broches du rail correspondant deviennent les broches de tension/GND correspondantes. Ce type de planche à pain est souvent assez long, mais vous pouvez acheter une demi-planche à pain qui offre les mêmes fonctionnalités dans un emballage beaucoup plus petit.
D’autres types de planches à pain, telles que les mini planches à pain, n’ont pas de rails mais conservent toujours la structure des lignes et des colonnes.
Toutes les broches d’une planche à pain sont disposées dans une configuration de rangées et de colonnes. Les colonnes sont marquées d’une lettre, les lignes sont numérotées. Ainsi, A1 serait en haut à gauche du tableau, et dans le graphique ci-dessus, J1 est en haut à droite.
Les lignes sont connectées ensemble, donc si nous devions utiliser un fil du rail GND à une ligne, toutes les broches de cette ligne sont connectées.
Mais, sur la planche à pain, il y a une rupture d’affilée. Au centre de la planche se trouve un canal, une coupe qui divise les côtés gauche et droit de la planche. La pause nous donne plus d’espace pour les projets de prototypes, mais si nous devons relier le canal, nous pouvons utiliser un fil de liaison pour connecter les deux rangées ensemble.
Comment fonctionne une planche à pain ?
À l’intérieur de la planche à pain, chacune des rangées est connectée via une petite bande métallique conductrice.
La bande est pliée en forme de U et agit pour saisir légèrement tout fil, broche ou pied de composant qui est inséré à travers les trous en plastique dans la planche à pain. Cela signifie que tous les éléments insérés dans la même bande sont connectés électriquement.
Faire clignoter une LED avec une planche à pain
Dans ce projet, l’objectif est de comprendre le fonctionnement des planches à pain et de s’entraîner à créer un petit circuit sur une planche à pain. Nous utiliserons un Raspberry Pi Pico pour faire clignoter une LED externe.
Pour ce projet, vous aurez besoin
1. Insérez un Raspberry Pi Pico dans la planche à pain. Prenez soin d’aligner les goupilles et vérifiez qu’aucune goupille n’est tordue ou écrasée. Assurez-vous que les broches Pico sont de chaque côté de l’espace au milieu de la planche à pain afin que les broches opposées ne soient pas connectées. De nombreuses planches à pain ont chaque rangée de trous de broches numérotées, ce qui peut aider plus tard à garder une trace des connexions. Une autre approche utile consiste à placer le Pico de sorte que les premières broches du pico utilisent la première rangée de trous sur la planche à pain, ce qui vous permet de suivre ou de compter facilement les broches.
2. Connectez un fil du GND du Raspberry Pi Pico aux rails négatifs. Lorsque le câble USB est connecté au Pico et que l’appareil est sous tension, tout ce qui est connecté à ce rail est maintenant connecté à la connexion négative ou à la terre. Notez que si vous avez besoin de plus de connexions, vous pouvez utiliser plus de fils de connexion pour connecter les rails d’alimentation d’un côté de la planche à pain à ceux de l’autre côté pour les étendre.
3. Insérez la LED avec les fils des deux composants sur des rangées séparées. Les LED doivent être connectées d’une manière spécifique. La branche positive (connectée à l’anode de la LED) est toujours le câble le plus long. Le câble le plus court, connecté à la cathode de la LED est la connexion négative (GND).
4. Connectez la LED au rail de masse. À l’aide d’un fil de connexion, connectez le fil négatif de la LED au rail de masse que nous avons connecté au Pico plus tôt.
5. Connectez la LED à la broche 28 via la résistance de 330 ohms. Connectez l’une des jambes de la résistance à la rangée de planche à pain connectée au fil positif de la LED. Insérez l’autre jambe à l’autre extrémité de la résistance dans une rangée de planche à pain précédemment inutilisée. Utilisez un autre fil volant pour connectez la résistance à la broche 28 du Raspberry Pi Pico.
Contrôler la LED avec le code
1. Téléchargez et installez Thonny pour votre système d’exploitation.
2. Connectez votre Raspberry Pi Pico à votre ordinateur à l’aide d’un câble microUSB.
3. Ouvrir Thonny et cliquez sur Outils >> Options.
4. Cliquez sur l’onglet Interprète et assurez-vous que l’interpréteur est défini sur MicroPython (Raspberry Pi Pico) et que vous pouvez voir le périphérique série USB (le Pico). Cliquez sur OK pour revenir à l’éditeur. Vous pouvez trouver le port COM de votre Pico à l’aide du gestionnaire de périphériques, ou via cet outil utile.
5. Dans l’éditeur, importez deux bibliothèques MicroPython pour travailler avec le GPIO (machine) et le temps (utime).
from machine import Pin
import utime6. Créer un objet, LED que nous utilisons pour définir GPIO 28 comme une sortie. Les broches peuvent être des entrées ou des sorties. Lorsqu’une broche est une sortie, nous pouvons envoyer du courant à un composant connecté, dans ce cas la LED.
led = Pin(28, machine.Pin.OUT)sept. Assurez-vous que la LED est éteinte.
led.low()8. Créer une boucle pour exécuter continuellement le code de test.
while True:9. Utilisez la fonction bascule pour allumer ou éteindre la LED chaque fois que la boucle itère. Basculer définira l’état de la LED à l’opposé de ce qu’il est actuellement. Ainsi on devient off, et off devient on. C’est une fonction utile pour enregistrer une ligne de code.
led.toggle()dix. Ajoutez une pause de deux secondes au code. Cela provoque l’allumage et l’extinction de la LED pendant deux secondes à chaque fois.
utime.sleep(2)11. Cliquez sur Enregistrer, et enregistrez le code sur le Raspberry Pi Pico sous le nom blink.py.
12. Cliquez sur le bouton Exécuter pour lancer le code. La LED devrait maintenant sembler clignoter. S’il y a une erreur, lisez le message d’erreur pour déterminer où l’erreur s’est produite. Si votre Pico semble être déconnecté, cliquez sur Arrêter pour vous reconnecter.
Liste complète des codes
from machine import Pin
import utime
led = Pin(28, machine.Pin.OUT)
led.low()
while True:
led.toggle()
utime.sleep(2)Après avoir appris à établir des connexions sur la planche à pain, il est maintenant simple pour vous de créer et d’expérimenter des circuits de manière non permanente et reconfigurable. Les planches à pain sont largement disponibles et abordables, il n’est donc pas rare de se retrouver avec une petite collection d’entre elles afin que vous puissiez travailler sur plusieurs projets en même temps, ou laisser un prototype fonctionnel sur la planche à pain pendant que vous assemblez une deuxième version.