ในบทเรียนนี้เราจะพาทุกท่านไปรู้จักกับอุปกรณ์หลักๆที่ใช้ในการทำ Prototype หรือการทำต้นแบบ และ ส่วนประกอบต่างๆที่ใช้ในการสร้างวงจรกัน โดยอุปกรณ์หลักๆที่จำเป็นต้องใช้ในแทบจะทุกๆโปรเจคเลย ก็คือ Breadboard และ สาย Jump

Breadboard

Breadboard หรือเรียกอีกอย่างว่า Protoboard นั้นเป็นส่วนสำคัญสำหรับการทำ Prototype (คำว่า Protobaord ก็น่าจะมาจากคำว่า Prototype Board หรือบอร์ดสำหรับทำ Prototype) เป็นอุปกรณ์ที่เราจะนำเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสายไฟต่างๆมาเชื่อมต่อกัน โดยเสียบเข้ากับรูที่อยู่บนบอร์ด เพื่อทำเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต้นแบบเพื่อใช้สำหรับทดสอบการทำงาน ก่อนจะนำไปบัดกรีลงบนแผ่นปริ้นท์ เพื่อใช้งานจริง

ชื่อ “Breadboard” นั้น มีที่มาจากการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงก่อนปี ค.ศ.1900 ซึ่งในเวลานั้น ส่วนประกอบต่างๆค่อนข้างใหญ่ ทำให้ผู้คนจะสร้างวงจรต้นแบบโดยการเอาอุปกรณ์ต่างๆไปยึดติด Breadboard จริงๆ ที่เป็นแผ่นไม้คล้ายๆกับเขียง เอาไว้สำหรับหั่นขนมปังของฝรั่ง  โดยอุปกรณต่างๆจะเชื่อมต่อกันด้วยการพันสายไฟรอบๆตะปูที่เชื่อมต่ออยู่กับอุปกรณ์ ลักษณะคล้ายๆกับภาพด้านล่าง

พอมาถึงปัจจุบัน Breadboard ก็ถูกดัดแปลงไปอย่างมาก โดยด้านนอกของ Breadboard ทำจากวัสดุที่เป็นพลาสติก ซึ่งมีรูเอาไว้เสียบสายและอุปกรณ์ทั้งแนวตั้งและแนวนอนมากมาย ภายใต้กรอบพลาสติกด้านนอกนั้นข้างในจะมีแถบทองแดงหรือตัวนำไฟฟ้าชนิดหนึ่งมีลักษณะเหมือนรูปด้านล่าง อยู่ตามแนวของแต่ละแถว ไว้สำหรับหนีบสายไฟหรือขาของอุปกณ์ต่างๆ เพื่อให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์แต่ละอันเช้าหากัน โดยไม่ต้องเชื่อมสายไฟ หรือพันกับตะปูให้ยุ่งยากเหมือนสมัยก่อน

Breadboard นั้นมีหลากหลายรูปแบบและขนาดด้วยกัน มีตั้งแต่อันเล็กๆ ไปจนถึงขนาดใหญ่ ซึ่งเวลาจะเลือก Breadboard มาใช้ก็ต้องดูความเหมาะสมของงานว่า วงจรของเรามีขนาดใหญ่แค่ไหน ก็ให้เลือก Breadboard ที่มีขนาดใหญ่พอกับวงจรที่เราจะทำ นอกจากนี้ถ้าสมมติว่าเราต่ออุปกรณ์ลง Breadboard ไปแล้ว ปรากฏว่ามันไม่พอ เราก็สามารถเอา Breadboard อีกอันมาต่อเพื่อเพิ่มขนาดได้อีกด้วย

ใน Breadboard ทั่วไปถ้าคุณเอาส่วนที่เป็นพลาสติกด้านนอกออก จะเห็นแถบทองแดงที่เป็นแนวอยู่สองข้างขนานกับด้านยาวของบอร์ด โดยแถบนี้มักจะใช้ต่อกับแหล่งจ่ายไฟ โดยแถวหนึ่งจะเป็น Power(PWR) และอีกแถวหนึ่งจะเป็น Ground(GND) บางที่อาจจะมีกำกับด้วยเครื่องหมายบวก (+) และเครื่องหมายลบ (-) เพื่อบอกว่าแถวไหนเป็นขั้วบวกหรือขั้วลบ หรืออาจจะกำกับด้วยเส้นสีแดงกับสีดำ หรือเส้นสีแดงกับสีน้ำเงิน เพื่อให้เราดูได้ง่าย ซึ่งสีแดงจะหมายถึงขั้วบวกเสมอ ส่วนสีดำและน้ำเงินจะหมายถึงขั้วลบ

ส่วนตรงกลางบอร์ดที่เป็นสีเหลืองตามภาพด้านบน ข้างในพลาสติกจะมีแถบทองแดงเรียงกันเป็นแถวๆขนานกับด้านกว้างของบอร์ด ซึ่งถูกแบ่งเป็นสองฝั่งด้วยร่องที่อยู่ตรงกลาง ซึ่งเหตุผลที่มีร่องตรงกลางนี้ก็เพื่อสำหรับใช้ในการวางพวกชิป IC ลงบนบอร์ด เพื่อให้ขาทั้งสองฝั่งของ IC ไม่ถูกเชื่อมต่อกัน รวมถึงอุปกรณ์หลายๆอย่างก็สามารถวางคร่อมร่องนี้ได้พอดี เช่น Pushbutton เป็นต้น

หลายๆคนมักจะเอาวงจรที่ทดลองทำอยู่บน Breadboard ไปใช้งานจริง ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ควรทำ ถึงแม้ว่าจริงๆแล้วก็สามารถทำได้ก็ตาม มันไม่ค่อยถูกต้องซักเท่าไหร่ เนื่องจาก Breadboard นั้นถูกออกแบบมาสำหรับการทำ Prototype ไม่ได้เหมาะสำหรับการนำเอามาใช้งานจริง เพราะสายไฟที่เสียบอยู่บน Breadboard นั้นอาจจะไม่แน่นหรือหลุดได้ รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชิ้นเล็กๆก็อาจะเคลื่อนและหล่นหายไปได้ ทำให้เราต้องมาเสียเวลางมหาว่าทำไมมันถึงใช้ไม่ได้ มันมีปัญหาที่ส่วนไหน ดังนั้นใครที่ทำโปรเจคอะไรก็ตามที่อยากจะทำออกมาเพื่อใช้งานจริงๆ ขอแนะนำให้บัดกรีอุปกรณ์ต่างๆลงบนแผ่นปริ้นท์ เพื่อให้มีความเสถียรและสามารถใช้งานได้ในระยะยาว

สาย Jump (Jump Wire)

 

สาย Jump คือสายไฟเส้นขนาดสั้นๆที่ใช้ในการเชื่อมต่อระว่างอุปกรณ์ต่างๆ หรือเชื่อมต่อกับ Arduino เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญอีกชั้นหนึ่งในการทำ Prototype ซึ่งใช้งานร่วมกับ Breadboard สาย Jump จริงๆแล้วก็ไม่ได้มีความแตกแต่งกับสายไฟชนิดอื่นๆ เพียงแต่มันจะถูกตัดให้มีขนาดสั้นๆเพื่อให้ใช้งานบน Breadboard ได้ง่ายนั่นเอง

สายไฟที่ใช้เป็นสาย Jump จะเป็นสายไฟประเภท Multicore คือมีสายไฟเส้นเล็กหลายๆเส้นพันเป็นเกลียวรวมกันอยู่ด้านในฉนวน ซึ่งสายประเภทนี้จะมีความแข็งแรง ทนต่อการหักงอได้มากกว่าสายประเภท Single core จึงเหมาะกับการนำมาใช้ในงานทำ Prototype เนื่องจากต้องมีการปรับเปลี่ยน ถอดสายเข้าออกจากบอร์ดบ่อย โดยสายนี้จะต้องมีการเข้าหัวก่อนเพื่อรวมสายไฟเส้นเล็กๆให้เป็นหนึ่งเส้น เพื่อให้สามารถเสียบเข้ากับรูที่อยู่บน Breadboard ได้

เราสามารถทำสาย Jump ใช้เองได้ โดยการซื้อสายที่เป็น Multicore หรือสายแบบอ่อนมา แล้วเอามาเข้าหัวเอง ซึ่งอาจจะเสียเวลานิดหน่อย แต่ก็มีข้อดีตรงที่เราสามารถกำหนดความยาวของสาย Jump ตามที่เราต้องการได้ แต่ถ้าใครขี้เกียจมานั่งทำเอง ก็มีขายกันเป็นชุดสำเร็จ โดยสาย Jump ในชุดนั้นจะมีความยาวหลายขนาดให้เลือกใช้ รวมถึงมีหลากหลายสีอีกด้วย การที่เราใช้สายไฟหลายสีนั้นจะช่วยทำให้เราไม่งงเวลาดูวงจรที่มีสายไฟเยอะๆ ว่าเส้นไหนเป็นเส้นไหน ทำให้วงจรของเราดูง่ายและเช็คง่ายขึ้นนั่นเอง

วันนี้ก็ขอฝากไว้เพียงเท่านี้และกันนะ คราวหน้าจะมีบทความเรื่องอะไรนั้น ก็ขอให้เพื่อนๆติดตามกันต่อในตอนต่อไป