برد بورد (Breadboard) یکی از بخش های اصلی در ساخت مدار است. در این مقاله می‌آموزید که Breadboard چیست، چرا آن را برد بورد نامیده‌اند و چه کاربردی دارد. برد بورد نوعی برد الکترونیکی است که برای اتصال قطعات الکترونیکی به یکدیگر و ایجاد مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برد از یک صفحه پلاستیکی با شبکه‌ای از سوراخ‌ها و خطوط فلزی تشکیل شده است که به طور معمول دارای سوراخ‌های 5 تا 7 نوار است و به عنوان یک ابزار پروتوتایپ‌سازی در آزمایشگاه‌ها و کارگاه‌های الکترونیک استفاده می‌شود.
در سال 1960 در ساخت مدار از روشی به نام Wire-wrap (به معنی درهم پیچیدن سیم) استفاده می‌شده. در این روش سیم ها را به دور پین‌های رسانایی که به یک برد سوراخ شده نازک دارای سطرها و ستون‌هایی از سوراخ های نزدیک به هم بود می‌پیچند و مدار الکترونیکی شکل میگیرفت.
همانطور که در تصویر ملاحظه میکنید ممکن است عمل عیب یابی مدار غیر ممکن باشد! اما برد بورد به ما کمک میکند با شناخت درست از آن، طرح‌های اولیه خود را بسازیم و اجرا کنیم؛ فرق نمی‌کند مدار الکترونیکی ما کوچک و ساده باشد یا بزرگ و پیچیده، برد بورد از پس مدارات بزرگ هم برمی‌آید.
چرا آن را برد بورد می‌نامند؟
Breadboard در زبان پارسی معادل عبارت (تخته برش نان) است، ممکن است هرگاه که این نام را می‌شنوید تصویر یک تخته چوبی بزرگ با یک قرص نان بر رویش در ذهنتان تداعی شود، که البته دور از واقعیت هم نیست. چرا این وسیله الکترونیکی ساخت مدار را تخته برش نان نامیده‌ایم؟ چندین سال پیش، زمانی که تجهیزات الکترونیک هنوز بسیار بزرگ و جاگیر بودند، مردم برای ساخت پلتفورمی مناسب که مدار را بر روی آن بسازند از تخته نان پزی مادرشان استفاده می‌کردند، با چند تا میخ و پونز به سادگی سیم‌ها را به هم متصل می‌کردند و مدارشان آماده بود.
امروزه اجزا الکترونیکی بسیار کوچک‌تر شده‌اند و روش های نوینی برای اتصال مدارها ابداع شده است. همچنین بسیاری معتقدند که (Breadboard) باید به نام Solderless (بورد بدون لحیم) شناخته شود، زیرا این اسم امروزه بسیار گیج کننده شده است.
انواع برد بوردها و شکل ظاهری آنها
برد بورد در تعریفی دیگر یک ابزار الکترونیکی است که به ما این امکان را می دهد تا بدون نیاز به لحیم کاری، مدارهای مختلف را طراحی و آزمایش کنیم. برد بورد از چندین سوراخ کوچک تشکیل شده است که هر یک از آنها به یک نوار فلزی در زیر سطح پلاستیکی متصل است.
با قرار گرفتن پایه های قطعات الکترونیکی در سوراخ های مناسب و اتصال آنها با سیم، میتوان یک مدار کامل را ایجاد کرد. برد بورد دارای دو نوع ردیف سوراخ است: ردیف های افقی و ردیف های عمودی. ردیف های افقی در دو طرف بالا و پایین برد بورد قرار دارند و معمولاً برای تغذیه مثبت و منفی مدار استفاده میشوند.
ردیف های عمودی در قسمت وسط برد بورد قرار دارند و برای اتصال قطعات مختلف به یکدیگر استفاده میشوند. ردیف های عمودی که با یک شکاف در وسط از هم جدا شده اند باعث میشوند هر پایه از یک قطعه فقط به پنج سوراخ دسترسی داشته باشد. برای نمونه، اگر یک الایدی (LED) را در سوراخ های A1 و A2 قرار دهید، پس از آن فقط میتوانید به سوراخ های A3 تا A5 سیم وصل کنید.
چرا از Breadboard استفاده می‌کنیم؟
برد بوردهای مدرن از پلاستیک ساخته شده‌اند و در شکل ها و اندازه های مختلف ارائه میشوند. این نوع بورد برای ساخت مدار های موقت بسیار مناسب‌اند زیرا نیازی به لحیم کاری ندارند و اغلب دارای شکاف هایی هستند و امکان اتصال آنها به یکدیگر وجود دارد و بعد از استفاده و ساخت یه پروژه قابل استفاده در پروژه های جدید هستند و از این رو صرف اقتصادی نیز دارند. در مقاله آموزش الکترونیک به کودکان در ۴ قدم اشاره کردیم که یکی از لوازم اولیه مورد نیاز برای شروع الکترونیک تهیه یک برد بورد برای انجام آزمایشات مختلف است.
تصویر بالا نمایی از یک پروژه رقص نور با استفاده از میکروکنترلر AVR هست. میکروکنترلر چیست؟ جواب این سوال رو تا حدودی میتونید در آردوینو چیست؟ بیابید؛ اما به صورت خلاصه میکروکنترلر قطعات برنامه پذیری هستند که ما با برنامهنویسی میتوانیم پروژه‌های جذابی بسازیم؛ که این امر با روی کار آمدن بردهای آماده آردوینو بسیار ساده شده است.
ساخت نمونه اولیه از مدار با کمک برد بورد (prototyping)
فرایندی است با هدف آزمایش یک ایده، ضمن ساخت یک مدل اولیه از چیزی که پیش‌تر توسعه یافته یا کپی شده است و یکی از مرسوم ترین کاربردهای Breadboard است. اگرنمی‌دانید که یک مدار به پارامترهای داده شده چطور واکنش نشان می‌دهد، بهتر است یک نمونه اولیه بسازید و آن را امتحان کنید. برای کسانی که به تازگی وارد زمینه الکترونیک شده‌اند و با مدارها کار می‌کنند، برد بوردها معمولا بهترین نقطه شروع هستند. یکی از جالب ترین نکات استفاده از برد بوردها این است که در عین حال که ساده ترین مدارها را میتوان روی آن بست، امکان بستن پیچیده‌ترین مدارها نیز وجود دارد.
در ادامه به بررسی این موضوع می‌پردازیم که اگر مدار شما بزرگتر از برد بوردتان بود، چطور آن را گسترش دهید و مدارتان را پیچیده‌تر کنید. کاربرد دیگر برد Breadboard ها قابلیت تست برخی قطعات مانند IC ها روی آن است. وقتی که در تلاشید تا نحوه عملکرد یک قطعه را بررسی کنید، مجبورید مدام اتصالات را تغییر دهید و قطعا خوشایند نیست که برای بررسی قطعات هر بار مجددا لحیم کاری کنید.
همانطورکه قبلا گفتیم، دائمی نبودن مداری که می‌سازید به نفعتان است. متخصصان آکادمی روبویونیک معمولا برای عیب یابی مدارهای الکترونیکی که مشتریان در اختیارشان می‌گذارند، از برد بورد ها برای بررسی، ساخت و عیب یابی مدارها استفاده می‌کنند. متخصصین ما قطعات را متصل کرده، و بعد از بستن مدار شروع به عیب یابی می‌کنند، آنها می‌توانند تمام اجزا را جدا کرده و در گوشه ای قرار دهند تا برای دفعات بعدی در دسترس باشند.
بهترین روش برای کشف نحوه کار کرد Breadboard، باز کردن تمامی قطعات است تا به راحتی داخل آن دیده شود، ترجیحا از برد بوردهای کوچک استفاده کنید زیرا بررسی آنها آسان تر است.
نوارهای ترمینال (Breadboard Strips)
اگر یک BreadBoard را بردارید و لایه پشت آن را جدا کنید، ردیف نوارهای فلزی موازی را در زیر آن میتوانید ببینید. سر نوارهای فلزی چیزی شبیه به کلیپس فلزی دارد که زیر سوراخ های پلاستیکی پنهان شده‌اند. هر کلیپس فلزی و سوکت به اندازه استاندارد 54/2 میلیمتر از هم فاصله دارند. این کلیپس ها به شما این امکان را میدهند تا سیم یا پایه اجزا را در حفره های برد بورد قرار دهید، تا آن را سر جای خود نگه دارد.
زمانی که اجزا را در حفره های بورد قرار دهید، تمام قطعات درون آن ردیف به جریان الکترونیک وصل میشوند، زیرا ردیف های فلزی رسانا هستند و جریان الکتریکی را در سراسر ردیف‌ها بر قرار می‌کنند.
تنها 5 کلیپس (گیره) در نوار وجود دارد و این تعداد معمولا در تمامی برد بوردها مشترک است. بنابراین تنها میتوانید 5 پایه را در هر بخش از BreadBoard متصل کنید. هر ردیف 10 حفره دارد، پس چرا تنها 5 پایه میتوان متصل کرد؟ دلیلش این است که هر ردیف افقی توسط شیارها یا شکاف‌هایی در وسط بورد از بقیه جدا شده است، یعنی بورد را به دو نیمه تقسیم کرده است که این دو نیمه جریان الکتریکی متصل ندارند. 
ردیف‌ها و ستون‌ها برد بورد
ممکن است متوجه شده باشید که روی ردیف‌ها و ستون‌های برد بوردها اعداد و حروفی نوشته شده‌اند، این حروف و اعداد صرفا جهت راهنمایی مصرف کنندگان تعبیه شده‌اند. مدارها می‌توانند بسیار پیچیده باشند، کافیست تا یک پایه اشتباه وصل شود تا کل پروژه از کار بیافتد. دانستن اعداد ردیف‌ها به آسان‌تر شدن و سرعت بخشیدن به پروژه کمک میکند. 
خطوط تغذیه BreadBoard
تا اینجا دیدیم که اتصالات روی برد بورد چگونه انجام شدند، حالا به بردبوردهای بزرگتر که استفاده از آنها رایج‌تر است نگاهی بیاندازیم. درکنار ردیف‌های افقی، برد بوردها معمولا دارای خطوط عمودی به نام خطوط تغذیه هستند. این خطوط تغذیه نوارهای فلزی بوده که با ردیف های افقی روی بورد مشابه هستند با این تفاوت که همگی به هم متصل‌اند. هنگام ساخت یک مدار، در نقاط مختلف نیاز به تغذیه است، خطوط تغذیه این امکان را فراهم می‌کنند تا هر کجا که به تغذیه نیاز است بتوان یک انشعاب از خطوط دیگر گرفت.
معمولاخطوط تغذیه با علامت + و – و رنگ‌های قرمز، آبی و سیاه مشخص میشوند. بسیار مهم است که توجه داشته باشید، خطوط تغذیه هر طرف به خطوط تغذیه طرف دیگر متصل نیستند، پس اگر می‌خواهید برای هر دو طرف از یک منبع تغذیه استفاده کنید لازم است آن ها را با استفاده از سیم جامپر به هم متصل کنید. 
پشتیبانی از قطعات DIP
پیش‌تر گفتیم که در وسط برد بوردها شیاری وجود دارد که آن را به دو بخش تقسیم میکند، این شیار نقش بسیار مهمی ایفا میکند. بسیاری از مدارهای مجتمع، که با نام IC یا چیپ شناخته میشوند، مخصوص نصب روی برد بوردها ساخته شده‌اند. برای آنکه این IC ها فضا کمتری از برد بوردها را اشغال کنند، به صورت Dual in-line Package بصورت خلاصه DIP ارائه میشوند.
این چیپ های DIP پایه هایی دارند که از دو طرف بیرون آمده و فواصل آنها به گونه‌ای میزان شده که دقیقا منطبق با حفره‌های Breadboard در دو طرف شیار میانی قرار می‌گیرند. از آنجایی که هر پایه IC عملکرد متفاوتی دارد، نباید دو طرف به هم متصل شوند، این دقیقا همان نقشی است که شیار میانی باید ایفا کند. اتصال اجزا در دو طرف IC بدون ایجاد اختلال در عملکرد پایه‌ها در طرف مخالف امکان پذیر است. 
از برد بورد چگونه برای یادگیری الکترونیک استفاده می شود؟
برد بوردها قابل تغییر هستند و محافظت خوبی را در برابر خطا، خسارت و اتصال کوتاه ارائه میدهند. برد بوردها برای یادگیری الکترونیک، نمونه سازی مدارهای جدید و اجرای پروژه های الکترونیکی کاربرد زیادی دارند. با استفاده از آن میتوانید خلاقیت خود را در زمینه الکترونیک به رخ بکشید.
برای یادگیری الکترونیک با برد بورد، میتوانید از کتاب ها و مقالات و وبسایت هایی که آموزش کار با آن را به صورت تئوری و عملی ارائه میدهند استفاده کنید. استفاده از آنها در مدارهای الکترونیکی با روش های زیر انجام پذیر است.
- پیاده سازی مدارهای ساده و پرکاربرد با استفاده از قطعات الکترونیکی مانند رزیستور، کاندانساتور، دیود، LED، ترانزیستور، IC و غیره. مثلاً میتوانید چراغ روشن خاموش، دزدگیر، تایمر، ترمومتر و غیره را با آن بسازید.
- دنبال کردن پروژه های الکترونیکی که در اینترنت یا کتاب ها موجود هستند و سعی کنید آنها را با برد بورد شبیه سازی کنید.
- تمرین و تکرار کردن مفاهیم و عملکردهای مختلف قطعات الکترونیکی و نحوه اتصال آنها با برد بورد. همچنین سعی کنید خلاقانه باشید و مدارهای جدید و جالب را خودتان طراحی و اجرا کنید.
- استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز که به شما این امکان را میدهند تا مدارات الکترونیکی را روی صفحه نمایش خود بسازید و آنها را تست کنید.
کشور های تولید کننده برد بورد و مقایسه فعالیت آنها
این محصولات در کشورهای مختلف تولید میشوند. برخی از کشورهایی که معروف به تولید آن هستند عبارتند از: چین، تایوان، آمریکا، آلمان و هند. همچنین، شرکت‌های بزرگی مانند آردوینو نیز بردهای مورد نیاز خود را تولید میکند و در این کار استقلال دارند.
موقعیت برخی از شرکت های تولید کننده آمریکایی به این صورت است: شرکتی آمریکایی که در کالورادو مستقر است و از سال ۱۹۸۹ فعالیت دارد. این شرکت تولید کننده بردهای مدار چاپی، بردهای فلکس، بردهای ریگید-فلکس و بردهای سطح بالا است. دارای گواهینامه های ISO ، MIL-PRF، MIL-PRF و ITAR بوده و بسیار معروف است.
همچنین، شرکت آمریکایی دیگری هم در اورگان مستقر است و از سال ۱۹۷۲ فعالیت دارد. در کالیفرنیا نیز شرکتی از سال ۱۹۷۸ شروع به فعالیت کرده است.
در ایران نیز دو شرکت معروف وجود دارند:
- رویال صنعت سامانه یک شرکت ایرانی که در تهران مستقر است و از سال ۱۳۸۵ فعالیت دارد. شرکتی است که تولید کننده بردهای مدار چاپی، بردهای فلکس، بردهای ریگید-فلکس و بردهای پیشرفته بوده و دارای گواهینامه های، UL و RoHS است.
- شرکت هادی بان یک شرکت ایرانی که در تهران مستقر است و از سال ۱۳۸۶ فعالیت می کند. این شرکت تولید کننده بردهای مدار چاپی، بردهای فلکس است.
