麵包板接線圖(Breadboard / Physical Wiring)
關於 breadboard 圖
breadboard 圖(麵包板接線圖)展示如何在無焊料原型板上實際接線——這是每個 Arduino / ESP32 / Raspberry Pi 教學的標誌性視覺風格。讀者在真實硬體上按圖索驥,一個孔一個孔地複製所見的接線。這與抽象電路原理圖(circuit,IEEE 315)是互補關係:原理圖是工程師的邏輯推導視圖;breadboard 圖是創客的實作複製視圖。
Schematex 實作 Fritzing 風格的程式化 breadboard 渲染。元件以可辨識的外形繪製(電阻帶色碼環、LED 為彩色半球體、DIP 晶片有缺口、MCU 開發板有標記引腳排)。跳線以平滑的三次貝塞爾弧線繪製於特定連接點之間——而非直角折線。DSL 以麵包板原生座標(@col-row,例如 @5e)定址每個元件和每條導線,而非像素位置,因此檔案可手動編寫且易於版本控制。
注意 — 此引擎不是電路原理圖,也不強制電氣規則。用於教學、實驗室講義、README 和學習材料。如需節點分析或正式原理圖,請改用
circuit引擎。
1. 你的第一個麵包板接線圖
三個區段:一行 breadboard 標頭、一個 parts 區塊和一個 wires 區塊。選用的 board: 和 title: 行緊接在標頭之後。
每個元件是 id: kind [args] @placement。每條導線是 <endpoint> --color-- <endpoint>。這就是完整的語法。
2. 座標
麵包板有二維定址格。Schematex 座標始終以 @ 開頭。
| 形式 | 意義 | 範例 |
|---|---|---|
@<col><row> | 主格孔。列 a–e(上半部),f–j(下半部)。 | @5e、@12g |
@+t<col> | 頂部正極軌道(紅色條紋)。 | @+t8 |
@-t<col> | 頂部負極 / GND 軌道(藍色條紋)。 | @-t8 |
@+b<col> | 底部正極軌道。 | @+b14 |
@-b<col> | 底部負極軌道。 | @-b14 |
@<a>..<b> | 跨度——用於元件放置(電阻、二極體、LED)。 | @5e..9e |
@beside-left | MCU 開發板的板外放置。 | mcu uno @beside-left |
迷你板(board: mini)沒有電源軌——解析器會拒絕 @+t… / @-b…。
3. 板子尺寸
breadboard
board: half // default — 30 columns, 400 tie-points, rails (continuous)| 形式 | 連接點數 | 欄數 | 電源軌 |
|---|---|---|---|
mini | 170 | 17 | 無 |
half(預設) | 400 | 30 | 連續 |
full | 830 | 63 | 在第 30/31 欄斷開 |
陷阱 — 全尺寸板的電源軌在中間斷開。如果你的電路使用兩半,必須明確用跳線將電源軌連接起來。
4. 元件目錄
每個元件是 id: <kind> [args] @<placement>。目錄涵蓋最常見的 Arduino / ESP32 創客元件:
分立元件(放在麵包板上):
| DSL | 參數 | 範例 |
|---|---|---|
resistor | value(Ω;支援 k/M) | r1: resistor 220 @5e..9e |
led | color(red/green/blue/yellow/white/orange) | d1: led red @10e..10f |
cap-elec | — | c1: cap-elec @4e..4f |
cap-ceramic | — | c2: cap-ceramic @6e..6f |
diode | — | d2: diode @5e..8e |
button | — | btn: button @8e |
dip | pins=N | ic: dip pins=8 @4e |
header | pins=N | h1: header pins=4 @20a |
微控制器開發板(放在基板旁邊 / 上方 / 下方):
| DSL | 引腳標籤 |
|---|---|
mcu uno | 5V、3V3、GND、VIN、RST、D2…D13、A0…A5、RX、TX |
mcu nano | Uno 標籤的子集 |
mcu esp32 | 3V3、GND、VIN、GPIO2、GPIO4、GPIO5、GPIO12…GPIO33 |
mcu pico | 相同的通用 GPIO 標籤 |
感測器 / 顯示器 / 致動器(模組放在麵包板上,引腳列錨定在提供的座標):
| DSL | 引腳 |
|---|---|
sensor hcsr04 | VCC、TRIG、ECHO、GND |
sensor dht11 / sensor dht22 | VCC、DATA、GND |
display oled-ssd1306 | GND、VCC、SCL、SDA |
display lcd-1602-i2c | GND、VCC、SDA、SCL |
module rotary-ky040 | CLK、DT、SW、VCC、GND |
actuator servo-sg90 | GND、VCC、SIG |
電阻色碼環會根據 value 自動裝飾——220 → 紅紅棕金,10000 → 棕黑橙金。
5. 導線
每條導線連接兩個端點。端點可以是元件引腳(partId:pinName)或麵包板座標(@…)。
wires
uno:5V --red-- @+t1
uno:GND --black-- @-t1
uno:D9 --yellow-- @9c
@9a --green-- @+t9| 顏色 | 慣例用途 |
|---|---|
red | +V(5V、3.3V、VCC) |
black / blue | GND |
yellow / orange / green / white / purple | 訊號線 |
brown / grey | 任意訊號 |
顏色純屬視覺效果——引擎不會根據電氣角色驗證顏色。
對於視覺上擁擠的板子,via @<coord> 讓你固定一個中間孔,使貝塞爾控制點偏向那個方向:
wires
uno:D13 --yellow-- @9a via @8c大多數導線不需要 via——佈局引擎會自動產生自然的弧線。
6. 帶上拉電阻的感測器(DHT11 接法)
標誌性的 Arduino 教學模式:VCC 與感測器資料線之間的 10 kΩ 上拉電阻。
7. ESP32 + I²C OLED
ESP32 運行在 3.3 V(非 5 V)。I²C 慣例:綠色 = SDA,白色 = SCL。
8. v0.1 的限制
- 無引線標注 — 參考代號(R1、C2)繪製在元件本體附近。板外標注框延後處理。
- 無
.fzz匯入 — Schematex 只接受自己的 DSL;不解析 Fritzing 檔案。 - 無模擬 — 這是渲染器,而非 Wokwi 風格的模擬器。元件值驗證(歐姆定律、電流限制)超出範圍。
- 無 PCB / 原理圖來回轉換 —
breadboard和circuit是獨立引擎。目前為同一個原型撰寫兩個視圖需要編寫兩份 DSL。 - 固定元件目錄 — 使用者自定義元件類型延後處理。v0.1 附帶創客教學 80% 常用目錄(電阻、LED、電容、DIP、排針、四個 MCU 系列、六種感測器 / 顯示器 / 致動器模組)。
- 電源軌斷點視覺 — 全尺寸板在 30/31 處用一個孔寬的間隔標記斷點;軌道條紋仍然穿過間隔繪製(外觀問題)。
相關範例
來自範例庫的即用情境:
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