Comment utiliser une platine de câblage (bredboard)

Sur le schéma de gauche de cette plaine 25 trous, on voit bien l’ensemble de trous qui composent la platine.

Si on enlève la partie supérieure (image de droite), on se rend compte que certains trous sont reliés entre eux à l’aide d’une barre métallique (en cuivre) : ils sont donc au même potentiel électrique. Ainsi, d’un point de vue électrique, tout se passe comme si les fils branchés dans une même colonne sont en contact.

Sur ce type de modèle un peu plus complexe, il existe en fait 2 demi-rangées de connexions : leur intérêt réside dans l’existence de l’espace central qui isole les connexion du haut des connexions du bas. Avec ce type de platine, il est alors possible de brancher des circuits intégrés comme vous pouvez le voir dans l’image ci-après (les points au même potentiel, c’est à dire ceux reliés entre eux électriquement, ont été encadrés).

Dans les montages électriques, certains points sont récurrents et occasionnent l’utilisation de nombreux fils : masse (GND), alimentation (+ 5 V ou + 3,5 V dans le cas d’Arduino).

Pour faciliter la présentation du montage, certaines plaques contiennent des trous reliés verticalement (comme précédemment) et horizontalement :

Ce type de platine contiennent 2 lignes horizontales indépendantes en haut et en bas (souvent repérées par une ligne continue bleue et rouge).

On peut classer les fils de connexion en deux grandes catégories : les « durs », appelés également fils monobrin, et les « souples » qui sont multibrins (appelés également fils Dupont). Chacun ont leurs avantages et leurs inconvénients, récapitulés dans le tableau suivant :

Pour faciliter l’utilisation dans des platines, les fils sont souvent munis de connecteurs qui peuvent être carrés ou ronds : bien que les deux fonctionnent, je vous conseille d’utiliser les connecteurs carrés qui sont mieux sertis et donc favorisent un meilleur contact électrique.

A l’achat, les fils sont généralement vendus en nappe c’est à dire que plusieurs fils sont collés (légèrement) les uns aux autres avec un écart correspondant à la distance entre deux trous d’une platine. L’avantage de les utiliser en nappe est de simplifier les branchements tout en conservant les câbles bien arrangés.

Quelle que soit la couleur du fil, ce sont les mêmes électrons qui y circulent : il n’y a donc, à priori, aucune raison de privilégier une couleur plutôt qu’une autre. Toutefois, respecter un code couleur est grandement utile pour éviter les longues heures d’arrachage de cheveux à trouver d’où provient une erreur.

Il est d’usage de réserver la couleur rouge à l’alimentation (soit le 5 V ou 3,3 V pour Arduino) : d’ailleurs, vous pourrez vérifier que dans platines munies de lignes horizontales, une des ligne est rouge : je vous conseille donc de réserver cette ligne à l’alimentation.

De la même manière, on utilise des fils de couleur bleue (parfois noire, notamment dans le milieu scolaire) pour visualiser la masse du montage (GND).

Pour le reste, libre à vous de faire vos propres choix !

La plupart des composants que l’on trouve dans le commerce sont utilisables avec une platine de câblage : ils doivent pour cela disposer de pattes de longueur suffisantes (sinon le contact électrique ne peut pas se faire) et d’un espacement correspondant entre leurs pattes (pour les circuits intégrés en particulier).

Pour ces raisons, l’utilisation de composants montés en surface (CMS ou SMDSurface Mounted Device en anglais) est difficilement possible.

En plus d’avoir un circuit électrique réel très proche de sa version virtuelle ou schématique, l’utilisation de la platine de câblage permet de positionner correctement et de fixer le capteur ce qui est, pour ce capteur, un gain non négligeable !

Le circuit comporte deux étages :

• fabrication d’une source de tension continue à partir d’une sortie analogique Arduino (câble gris → filtre RC → câble vert)
• idéalisation de la source de tension avec un montage suiveur (alimentation : câble rouge ; liaison entrée inverseur et sortie : câble jaune ; sortie : câble blanc)
• mesure de l’intensité du courant électrique (via la résistance de 220W  avec la différence entre la mesure de la tension à la sortie du suiveur, câble marron, et de la tension aux bornes du dipôle, câble orange : câble ) et de la tension aux bornes du dipôle.

On peut voir l’intérêt de la ligne horizontale de masse (avec la convention usuelle de fils noirs) qui facilite la compréhension du montage.