面包板接线图(Breadboard / Physical Wiring)

关于 breadboard 图

breadboard 图(面包板接线图)展示如何在无焊料原型板上实际接线——这是每个 Arduino / ESP32 / Raspberry Pi 教程的标志性视觉风格。读者在真实硬件上按图索骥,一个孔一个孔地复制所见的接线。这与抽象电路原理图(circuit,IEEE 315)是互补关系:原理图是工程师的逻辑推导视图;breadboard 图是创客的实作复制视图。

Schematex 实现 Fritzing 风格的程式化 breadboard 渲染。元件以可辨识的外形绘制(电阻带色码环、LED 为彩色半球体、DIP 芯片有缺口、MCU 开发板有标记引脚排)。跳线以平滑的三次贝塞尔弧线绘制于特定连接点之间——而非直角折线。DSL 以面包板原生坐标@col-row,例如 @5e)寻址每个元件和每条导线,而非像素位置,因此文件可手动编写且易于版本控制。

注意 — 此引擎不是电路原理图,也不强制电气规则。用于教程、实验室讲义、README 和学习材料。如需节点分析或正式原理图,请改用 circuit 引擎。

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Blink LED — Arduino Uno hello-world Breadboard wiring diagram generated by Schematex Blink LED — Arduino Uno hello-world 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2TXRXRST3V35VGNDVINA0A1A2A3A4A5Arduino Uno R1 220Ω D1 (red)
UTF-8 · LF · 15 lines · 274 chars✓ parsed·3.9 ms·33.8 KB SVG

1. 第一个面包板接线图

三个区段:一行 breadboard 标头、一个 parts 块和一个 wires 块。可选的 board:title: 行紧接在标头之后。

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Breadboard Breadboard wiring diagram generated by Schematex 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2TXRXRST3V35VGNDVINA0A1A2A3A4A5Arduino Uno R1 220Ω D1 (red)
UTF-8 · LF · 11 lines · 190 chars✓ parsed·2.3 ms·33.4 KB SVG

每个元件是 id: kind [args] @placement。每条导线是 <endpoint> --color-- <endpoint>。这就是完整的语法。


2. 坐标

面包板有二维寻址格。Schematex 坐标始终以 @ 开头。

形式含义示例
@<col><row>主格孔。行 a–e(上半部),f–j(下半部)。@5e@12g
@+t<col>顶部正极轨道(红色条纹)。@+t8
@-t<col>顶部负极 / GND 轨道(蓝色条纹)。@-t8
@+b<col>底部正极轨道。@+b14
@-b<col>底部负极轨道。@-b14
@<a>..<b>跨度——用于元件放置(电阻、二极管、LED)。@5e..9e
@beside-leftMCU 开发板的板外放置。mcu uno @beside-left

迷你板(board: mini没有电源轨——解析器会拒绝 @+t… / @-b…


3. 板子尺寸

breadboard
board: half          // default — 30 columns, 400 tie-points, rails (continuous)
形式连接点数列数电源轨
mini17017
half(默认)40030连续
full83063在第 30/31 列断开

陷阱 — 全尺寸板的电源轨在中间断开。如果你的电路使用两半,必须明确用跳线将电源轨连接起来。


4. 元件目录

每个元件是 id: <kind> [args] @<placement>。目录涵盖最常见的 Arduino / ESP32 创客元件:

分立元件(放在面包板上):

DSL参数示例
resistorvalue(Ω;支持 kMr1: resistor 220 @5e..9e
ledcolor(red/green/blue/yellow/white/orange)d1: led red @10e..10f
cap-elecc1: cap-elec @4e..4f
cap-ceramicc2: cap-ceramic @6e..6f
dioded2: diode @5e..8e
buttonbtn: button @8e
dippins=Nic: dip pins=8 @4e
headerpins=Nh1: header pins=4 @20a

微控制器开发板(放在基板旁边 / 上方 / 下方):

DSL引脚标签
mcu uno5V3V3GNDVINRSTD2…D13A0…A5RXTX
mcu nanoUno 标签的子集
mcu esp323V3GNDVINGPIO2GPIO4GPIO5GPIO12…GPIO33
mcu pico相同的通用 GPIO 标签

传感器 / 显示器 / 执行器(模块放在面包板上,引脚列锚定在提供的坐标):

DSL引脚
sensor hcsr04VCCTRIGECHOGND
sensor dht11 / sensor dht22VCCDATAGND
display oled-ssd1306GNDVCCSCLSDA
display lcd-1602-i2cGNDVCCSDASCL
module rotary-ky040CLKDTSWVCCGND
actuator servo-sg90GNDVCCSIG

电阻色码环会根据 value 自动装饰——220 → 红红棕金,10000 → 棕黑橙金。


5. 导线

每条导线连接两个端点。端点可以是元件引脚partId:pinName)或面包板坐标@…)。

wires
  uno:5V  --red--    @+t1
  uno:GND --black--  @-t1
  uno:D9  --yellow-- @9c
  @9a     --green--  @+t9
颜色惯例用途
red+V(5V、3.3V、VCC)
black / blueGND
yellow / orange / green / white / purple信号线
brown / grey任意信号

颜色纯属视觉效果——引擎不会根据电气角色验证颜色。

对于视觉上拥挤的板子,via @<coord> 让你固定一个中间孔,使贝塞尔控制点偏向那个方向:

wires
  uno:D13 --yellow-- @9a via @8c

大多数导线不需要 via——布局引擎会自动产生自然的弧线。


6. 带上拉电阻的传感器(DHT11 接法)

标志性的 Arduino 教程模式:VCC 与传感器数据线之间的 10 kΩ 上拉电阻。

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DHT11 + 10kΩ pull-up Breadboard wiring diagram generated by Schematex DHT11 + 10kΩ pull-up 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2TXRXRST3V35VGNDVINA0A1A2A3A4A5Arduino Uno VCCDATAGNDDHT11 R1 10000Ω
UTF-8 · LF · 17 lines · 310 chars✓ parsed·2.9 ms·34.5 KB SVG

7. ESP32 + I²C OLED

ESP32 运行在 3.3 V(非 5 V)。I²C 惯例:绿色 = SDA,白色 = SCL。

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ESP32 + SSD1306 OLED I²C Breadboard wiring diagram generated by Schematex ESP32 + SSD1306 OLED I²C 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j 3V3GNDGPIO15GPIO2GPIO4GPIO5GPIO18GPIO19GPIO21GPIO22VINGNDGPIO13GPIO12GPIO14GPIO27GPIO26GPIO25GPIO33GPIO32ESP32 DevKit GNDVCCSCLSDAOLED 128×64
UTF-8 · LF · 17 lines · 338 chars✓ parsed·2.7 ms·33.8 KB SVG

8. v0.1 的限制

  • 无引线标注 — 参考代号(R1、C2)绘制在元件本体附近。板外标注框延后处理。
  • .fzz 导入 — Schematex 只接受自己的 DSL;不解析 Fritzing 文件。
  • 无模拟 — 这是渲染器,而非 Wokwi 风格的模拟器。元件值验证(欧姆定律、电流限制)超出范围。
  • 无 PCB / 原理图来回转换breadboardcircuit 是独立引擎。目前为同一个原型编写两个视图需要编写两份 DSL。
  • 固定元件目录 — 用户自定义元件类型延后处理。v0.1 附带创客教程 80% 常用目录(电阻、LED、电容、DIP、排针、四个 MCU 系列、六种传感器 / 显示器 / 执行器模块)。
  • 电源轨断点视觉 — 全尺寸板在 30/31 处用一个孔宽的间隔标记断点;轨道条纹仍然穿过间隔绘制(外观问题)。

相关示例

来自示例库的即用场景:

breadboard·§ Fritzing visual conventions (no ISO standard)
Blink LED — Arduino Uno hello-world Breadboard wiring diagram generated by Schematex Blink LED — Arduino Uno hello-world 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2TXRXRST3V35VGNDVINA0A1A2A3A4A5Arduino Uno R1 220Ω D1 (red)
Blink LED on Arduino Uno
The maker hello-world. Arduino Uno + 220Ω resistor + 5mm red LED — D13 → resistor → LED → GND. Tests basic part placement, beside-left MCU, and the iconic Bézier wire arc.
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breadboard·§ Fritzing visual conventions (no ISO standard)
HC-SR04 distance sensor + Arduino Uno Breadboard wiring diagram generated by Schematex HC-SR04 distance sensor + Arduino Uno 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2TXRXRST3V35VGNDVINA0A1A2A3A4A5Arduino Uno VCCTRIGECHOGNDHC-SR04
HC-SR04 distance sensor + Arduino Uno
Four-wire ultrasonic distance sensor wiring — VCC / GND / TRIG / ECHO. The textbook Adafruit / SparkFun tutorial layout used in robotics intro classes.
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ESP32 + SSD1306 OLED I²C Breadboard wiring diagram generated by Schematex ESP32 + SSD1306 OLED I²C 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 a a f f b b g g c c h h d d i i e e j j 3V3GNDGPIO15GPIO2GPIO4GPIO5GPIO18GPIO19GPIO21GPIO22VINGNDGPIO13GPIO12GPIO14GPIO27GPIO26GPIO25GPIO33GPIO32ESP32 DevKit GNDVCCSCLSDAOLED 128×64
ESP32 + SSD1306 OLED I²C
ESP32 DevKit driving a 128×64 OLED display over I²C — four wires (3V3 / GND / SDA / SCL). The standard "first display" project for ESP32 learners.
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