Überbrückungskabel für Arduino: So bauen Sie Schritt für Schritt Ihren ersten Schaltkreis auf

Was ist ein Überbrückungskabel?

Um eine temporäre Verbindung in einem elektronischen Schaltkreis herzustellen, ist ein Überbrückungskabel ein einfaches, aber effektives Instrument. An beiden Enden befinden sich vorgecrimpte Stecker oder Buchsen, wodurch es im Grunde ein flexibles isoliertes Kabel ist. Diese Anschlüsse machen Löten überflüssig, da sie sich einfach in Arduino-Boards und Steckbretter (Prototyping-Boards) einstecken lassen.

Die Farben und Längen der Überbrückungsdrähte variieren. Während Farben normalerweise Spannungspegel anzeigen oder einfach bei der Schaltkreisvisualisierung und Fehlerbehebung helfen, sind die gängigsten Längen 20 cm (8 Zoll) und 40 cm (16 Zoll).

Wofür werden Überbrückungsdrähte verwendet?

Die Arbeitspferde der Prototyping-Industrie sind Überbrückungsdrähte. Dies sind einige ihrer wichtigsten Verwendungszwecke:

Steckplatinenschaltungen: Um elektronische Komponenten auf einer Steckplatine zu verbinden und Schaltungen ohne Löten zu erstellen, sind Überbrückungsdrähte unverzichtbar.

Arduino-Prototyping: Für schnelles Prototyping und Experimentieren sind sie die empfohlene Option zum Anschließen verschiedener Sensoren, Module und Aktoren an Ihre Arduino-Platine.

Benutzerdefiniertes Schaltungsdesign: Beim Entwickeln und Testen maßgeschneiderter Schaltungsdesigns ermöglichen Überbrückungsdrähte temporäre Verbindungen.

Schaltkreis-Debugging: Um Probleme innerhalb einer Schaltung zu isolieren und zu beheben, können sie verwendet werden, um Komponenten vorübergehend zu verbinden oder zu umgehen.

Lernelektronik: Indem sie Experimente und zur Visualisierung des Schaltungsverhaltens sind Überbrückungsdrähte unglaublich nützliche Werkzeuge zum Erlernen grundlegender Elektronikthemen. 

Video zum Thema Überbrückungsdrähte

Warum werden Jumper-Drähte verwendet?

Jumper-Drähte haben gegenüber gelöteten Verbindungen mehrere Vorteile, insbesondere beim Lernen und Prototyping:

Lötfreie Verbindungen: Da Jumper-Drähte nicht gelötet werden müssen, sind sie perfekt für Anfänger und Projekte, die häufig geändert werden müssen.

Steckplatinenkompatibilität: Ihre vorgecrimpten Anschlüsse sorgen für sichere, wiederverwendbare Verbindungen, indem sie perfekt in die Steckplatinen passen.

Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit: Die Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit von Jumper-Drähten ermöglichen schnelle Experimente und Schaltungsänderungen. Sie sind einfach zu einfügen, entfernen und neu konfigurieren.

Geringeres Beschädigungsrisiko: Wenn auf Löten verzichtet wird, besteht eine geringere Gefahr der Überhitzung und des Brechens von Komponenten.

Kostengünstig: Überbrückungskabel sind eine kostengünstige Option für die Prototypenentwicklung von Projekten, da sie in der Regel erschwinglich sind. 

Können Überbrückungskabel 12 V aushalten?

Im Allgemeinen können Überbrückungskabel selbst Spannungen von über 12 V aushalten, die häufig 30 V übersteigen. Am wichtigsten ist jedoch die Nennspannung Ihrer Arduino-Platine und der anderen Teile der Schaltung. Die maximale Betriebsspannung der meisten Arduinos beträgt ungefähr 5 V. Wenn Sie eine 12-V-Stromversorgung über Überbrückungskabel direkt an Ihren Arduino anschließen, kann dies zu einer Überhitzung und zu Schäden an der Platine führen.

Wie stellt man ein Überbrückungskabel her?

Überbrückungskabel sind zwar käuflich zu erwerben, Sie können sie aber auch selbst herstellen, wenn Sie mit einigen grundlegenden Werkzeugen vertraut sind. Folgendes benötigen Sie:

Massivdraht (verschiedene Stärken erhältlich)

Dupont-Stecker (männlich und weiblich)

Abisolierzange

Crimping-Werkzeug

Schritte:

Draht abschneiden: Messen und schneiden Sie den Massivdraht auf die erforderliche Länge.

Drahtenden abisolieren: Um den Metallkern des Drahtes freizulegen, entfernen Sie vorsichtig mit einer Abisolierzange ein kleines Stück der Isolierung von beiden Enden des Drahtes.

Crimpen die Anschlüsse: Befestigen Sie das freiliegende Kabelende mit dem Crimpwerkzeug sicher, indem Sie es in den entsprechenden Stecker oder die Buchse stecken. Fahren Sie mit dem anderen Steckertyp am anderen Ende fort.

Wie verbinde ich ein Überbrückungskabel mit Arduino?

Überbrückungskabelverbindungen zu Ihrem Arduino sind einfach herzustellen. Hier eine Erklärung:

Bestimmen Sie die Pins: Identifizieren Sie die Stiftleistenreihen auf Ihrer Arduino-Platine. Diese nummerierten Pins werden zum Verbinden verschiedener Teile verwendet.

Überprüfen Sie die Anschlüsse: Die vorgecrimpten Anschlüsse Ihrer männlichen oder weiblichen Überbrückungskabel sollten mit den passenden Stiftleisten auf der Arduino-Platine übereinstimmen. Auf den meisten Arduino-Boards sind Stiftleisten zu finden.

Setzen Sie das Überbrückungskabel ein: Stecken Sie den Überbrückungskabelstecker vorsichtig in die entsprechende Stiftleiste auf dem Arduino-Board. Obwohl Sie dafür nicht viel Kraft benötigen, sollte die Verbindung fest sein.

Wie lötet man Überbrückungskabel?

Obwohl Überbrückungskabel für lötfreie Verbindungen vorgesehen sind, kann es Umstände geben, unter denen Löten erforderlich ist. Hier ist ein grundlegender Überblick:

Bereiten Sie Ihre Werkzeuge vor: Holen Sie sich Lötzinn, Lötkolben und (falls nötig) eine zusätzliche Hand, um die Komponenten festzuhalten.

Verzinnen Sie die Kabelenden: Um eine glatte und polierte Spitze zu erhalten, tragen Sie eine kleine Menge Lötzinn auf den freiliegenden Metallkern des Überbrückungskabels auf.

Erhitzen Sie das Pad und tragen Sie Lötzinn auf: Erhitzen Sie auf der Leiterplatte (PCB) das Lötpad dort, wo das Kabel angeschlossen werden soll. Wenn das Lötzinn heiß ist, berühren Sie das Pad mit der Lötspule, lassen Sie ein wenig schmelzen und laufen Sie, um einen Verbindungspunkt zu bilden.

Platzieren Sie das Kabel und entfernen Sie die Hitze: Platzieren Sie das verzinnte Ende des Überbrückungskabels vorsichtig auf dem geschmolzenen Lötzinn des Pads. Nehmen Sie nach dem Anschließen die Spitze des Lötkolbens ab.

Abkühlen lassen: Lassen Sie die Lötstelle vollständig abkühlen, bevor Sie die Schaltung anfassen oder bewegen.

Wie baue ich meine erste Schaltung mit Überbrückungsdrähten?

Lassen Sie uns mit Ihrem neu gewonnenen Verständnis von Überbrückungsdrähten mit dem Bau Ihrer ersten Schaltung beginnen! Hier ist ein einfaches Beispiel, das einen Arduino Uno mit einer LED (Leuchtdiode) kombiniert:

Komponenten:

Arduino Uno-Platine

Überbrückungskabel (Stecker auf Buchse)

LED (beliebige Farbe)

220-Ohm-Widerstand (optional, für die meisten LEDs empfohlen)

Schritte:

Widerstand anschließen (optional): Verbinden Sie ein Bein des Widerstands mit einem männlichen Überbrückungskabel wenn Sie einen verwenden. Das positive (längere) Bein der LED wird mit dem anderen Bein des Widerstands verbunden.

Die LED anschließen: Ein männliches Überbrückungskabel sollte in das positive Bein der LED gesteckt werden, das sich durch sein längeres Bein auszeichnet. Das nicht verbundene Bein des Widerstands am anderen Ende dieses Überbrückungskabels wird verbunden, wenn Sie in Schritt 1 eines verwenden.

Die LED mit dem Arduino verbinden: Pin 13 auf Ihrer Arduino-Platine sollte mit dem männlichen Überbrückungskabel an die LED (oder den Widerstand, falls zutreffend) angeschlossen sein. Dieser Pin wird häufig in LED-Projekten verwendet.

Masse anschließen: Befestigen Sie ein Ende eines zweiten Überbrückungskabels (Stecker auf Buchse) am GND-Pin (Masse) der Arduino-Platine und das andere Ende am Minuspol der LED, der sich durch seinen kürzeren Pol auszeichnet.

Fazit

Im Bereich Arduino und Elektronik-Prototyping sind Überbrückungskabel ein wesentlicher Bestandteil. Sowohl Anfänger als auch erfahrene Hersteller werden sie aufgrund ihrer Einfachheit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit hervorragend finden. Sie können eine endlose Palette an fantasievollen Möglichkeiten entfesseln, indem Sie ihre Anwendungen, Verbindungen und sicheren Nutzungstechniken verstehen.

FAQs

Was sind Überbrückungsdrähte?

Überbrückungsdrähte sind elektrische Drähte mit einem Anschlussstift an jedem Ende, die typischerweise verwendet werden, um Komponenten auf einem Steckbrett oder einer Prototyp-Leiterplatte vorübergehend zu verbinden. Sie ermöglichen eine schnelle und einfache Schaltungserstellung ohne Löten. 

Kann ich jeden Draht als Überbrückungsdraht verwenden?

Überbrückungsdrähte sind isolierte Kabel mit vorgecrimpten Anschlussstiften an jedem Ende. Ihre Benutzerfreundlichkeit, Vielseitigkeit und Wiederverwendbarkeit machen sie perfekt für temporäre Verbindungen auf Steckbrettern. Obwohl zur Not theoretisch jedes Kabel verwendet werden kann, ist dies aus Funktions- und Sicherheitsgründen (falsche Isolierung, Querschnitt, Anschlussstifte) nicht ratsam. Verwenden Sie für Ihre Steckplatinenprojekte Überbrückungsdrähte, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Wie verbinde ich das Überbrückungskabel mit dem normalen Kabel?

Obwohl es nicht ideal ist, gibt es zwei Alternativen, wenn Sie Überbrückungsdrähte mit normalen Leitungen verbinden müssen:

Verdrehen und umwickeln (nicht oft empfohlen): Nachdem Sie ein kleines Stück Isolierung von jedem Kabel entfernt haben, verdrehen Sie sie fest und umwickeln Sie sie anschließend mit Isolierband. Aber es ist nur vorübergehend und Verbindungen können leicht brechen.

Löten (erfordert Fähigkeiten): (Für dauerhafte Verbindungen) Die Drähte abisolieren, optional verzinnen (löten) und dann zusammenlöten. Falls gewünscht isolieren. Erfordert Lötkenntnisse und kann Drähte beschädigen, wenn es nicht richtig gemacht wird.

Sicherheit hat immer Vorrang und wenn möglich, verwenden Sie geeignete Überbrückungskabel.