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Bauteil-Wiki

Was jedes Bauteil macht, wie du es auswählst und anschließt, mit einer Beispielschaltung auf jeder Seite. Dieselben Seiten gibt es in der App: ⌘K → Bauteil-Wiki.

Grundlagen

  • AbblockkondensatorenJeder Chip braucht einen kleinen Kondensator direkt an seinem Versorgungspin. Er liefert die schnellen Stromspitzen, die der Chip zieht, damit die Versorgung sauber bleibt.
  • MasseflächeEine Kupferfläche, die um alles andere herum gefüllt und mit GND verbunden ist. Sie gibt jedem Bauteil einen kurzen Rückstromweg, schirmt Signale ab und spart Routing.
  • Netzlabels und Power-FlagsEin Netzlabel gibt einer Verbindung einen Namen. Alle Verbindungsenden mit demselben Label sind verbunden, so bleibt ein Schaltplan lesbar, ohne dass Drähte quer über das Blatt laufen.
  • Pull-up- und Pull-down-WiderständeEin Widerstand zur Versorgung (Pull-up) oder nach Masse (Pull-down) gibt einem Pin einen definierten Pegel, wenn ihn sonst nichts treibt.
  • Luftlinien (Ratsnest)Die dünnen geraden Linien auf der Platine, die zeigen, welche Pads noch verbunden werden müssen. Sie kommen aus dem Schaltplan und verschwinden beim Routen.
  • Leiterbahnbreite und gleiche LängenWie breit eine Leiterbahn für ihren Strom sein muss (IPC-2221), warum Masse eine Kupferfläche will und welche Paare, etwa USB D+ und D-, gleich lang sein sollten.

Bauteile

  • DC-Hohlstecker-BuchseDie runde Strombuchse für Steckernetzteile (5.5/2.1 mm). Meist ist die Mitte Plus; füge einen Verpolungsschutz hinzu, weil Netzteile unterschiedlich sind.
  • BME280 (Breakout)Boschs Sensor für Temperatur, Luftfeuchte und Luftdruck. Maker nutzen ihn meist auf einem kleinen Breakout-Board, angeschlossen über I²C mit vier Drähten.
  • Abwärtswandler (Buck) und SpuleEin Schaltregler, der eine hohe Spannung (12–24 V) mit Hilfe einer Spule effizient auf 3.3 V herunterwandelt. Nötig, wenn ein LDO zu heiß würde.
  • TasterEin Taster schließt einen Kontakt, solange er gedrückt ist. Gegen GND verdrahtet mit Pull-up liest er 1, wenn losgelassen, und 0, wenn gedrückt.
  • KondensatorEin Kondensator speichert etwas Ladung und gibt sie schnell wieder ab. Keramikkondensatoren stabilisieren Versorgungsschienen, filtern Signale und bestimmen Zeiten.
  • QuarzEin Quarz gibt einem Chip eine genaue Taktfrequenz vor, mit zwei kleinen Lastkondensatoren nach Masse. Module wie der ESP32 haben schon einen eingebaut.
  • DiodeEine Diode lässt Strom nur in eine Richtung fließen. Kleine Signaldioden wie die 1N4148 verhindern Ghosting in Tastenmatrizen und schützen vor Spulen-Rückschlag.
  • ElektrolytkondensatorEin großer, gepolter Kondensator (Hunderte µF), der die Versorgung dort puffert, wo viel Strom geschaltet wird, etwa bei LED-Streifen und Motoren.
  • USB-ESD-Schutz (USBLC6-2SC6)Ein kleiner Chip mit Klemmdioden, der elektrostatische Entladungen auf den USB-Datenleitungen und VBUS abfängt, bevor sie deinen Mikrocontroller erreichen.
  • ESP32-C3 (Modul)Espressifs günstiges RISC-V-Modul mit Wi-Fi + Bluetooth LE und nativem USB. Das WROOM-02 braucht 3.3 V, ein paar Kondensatoren, eine EN-Verzögerung und einen BOOT-Taster.
  • ESP32-C6 (Modul)Espressifs Modul mit Wi-Fi 6 + Bluetooth LE + Thread/Zigbee (802.15.4). Das MINI-1 ist klein, mit nativem USB an GPIO12/13.
  • ESP32-S3 (Modul)Der ESP32 mit zwei Kernen, mit Wi-Fi, BLE, USB OTG und vielen GPIOs, für Kameras, Displays und Tastaturen. Das WROOM-1 braucht die übliche Beschaltung für 3.3 V, EN und BOOT.
  • FerritperleEin Bauteil, das Gleichstrom durchlässt, aber hochfrequente Störungen blockiert. Zusammen mit Kondensatoren gibt es einem empfindlichen Chip (Analog, Funk) eine ruhigere Versorgung.
  • Rückstellende Sicherung (PTC)Eine Polyfuse erwärmt sich und unterbricht den Strom, wenn ein Kurzschluss oder eine Überlast zu viel zieht, und erholt sich, wenn sie abkühlt. Typisch an USB-VBUS.
  • Tastenschalter und Hot-Swap-SockelMechanische Tastaturschalter (MX, Choc, Alps), verdrahtet in einer Zeilen-/Spaltenmatrix mit einer Diode pro Taste. Mit Hot-Swap-Sockeln tauschst du Schalter ohne Löten.
  • LDO-SpannungsreglerEin Linearregler macht aus einer höheren Spannung (USB 5 V, ein LiPo) stabile 3.3 V. Einfach und rauscharm; die Differenz wird als Wärme verheizt.
  • LEDEine Leuchtdiode leuchtet, wenn Strom von der Anode zur Kathode fließt. Sie braucht immer etwas, das den Strom begrenzt, meist einen Widerstand.
  • Pegelwandler (74AHCT1G125)Ein einzelner Buffer, der ein 3.3 V-Logiksignal in ein sauberes 5 V-Signal umsetzt, typischerweise für LED-Streifen mit WS2812 an einem ESP32 oder RP2040.
  • LiPo-Lader und AkkusteckerDer MCP73831 lädt eine einzelne Lithium-Polymer-Zelle über USB, mit einem Strom, den ein einziger Widerstand festlegt. Mit JST-PH-Stecker und Ein/Aus-Schalter läuft die Platine mit Akku.
  • MOSFETEin Transistor, der als spannungsgesteuerter Schalter arbeitet. Ein N-MOSFET schaltet eine Last gegen Masse; ein P-MOSFET schaltet die Versorgungsseite.
  • NPN-TransistorEin Bipolartransistor, der mit einem kleinen Basisstrom schaltet oder verstärkt. Der MMBT3904 schaltet LEDs, Summer und kleine Relais von einem GPIO aus.
  • OLED-Display (SSD1306, I²C)Das verbreitete monochrome 0.91"- (128×32) oder 0.96"-OLED-Modul (128×64) mit dem Controller SSD1306, an vier Pins: GND, VCC, SCL, SDA.
  • Stiftleisten und JST-Stecker2.54 mm-Stiftleisten für Verdrahtung wie auf dem Steckbrett und kleine JST-Stecker (SH 1.0 mm für Qwiic/STEMMA QT I²C, PH 2.0 mm für Akkus) für Kabel.
  • Pro Micro und kompatible ControllerDer klassische Footprint für Tastatur-Controller: 24 Pins, 18 GPIOs. Pro Micro mit ATmega32U4, Boards mit RP2040 (KB2040, Elite-Pi) und der kabellose nice!nano passen alle.
  • Raspberry Pi Pico und Boards mit RP2040Der Pico ist ein günstiges Board mit RP2040, 26 nutzbaren GPIOs, 3.3 V-Logik und einfacher Stromversorgung; der RP2040-Zero packt denselben Chip auf 23.5 × 18 mm.
  • WiderstandEin Widerstand begrenzt Strom und legt Spannungen fest. Er ist das häufigste Bauteil auf jeder Platine: LED-Strom, Pull-ups, Spannungsteiler, USB-C-Konfiguration.
  • Adressierbare RGB-LED (WS2812B, SK6812)Eine RGB-LED mit einem winzigen Controller darin. Häng so viele, wie du willst, an einen Daten-Pin; jede nimmt sich ihre Farbe und reicht den Rest weiter.
  • DrehencoderEin endlos drehbarer Knopf, der Schritte als zwei phasenverschobene Signale (A, B) meldet. Der EC11 hat zusätzlich einen Drucktaster. Verbreitet als Lautstärkeregler.
  • RP2040-ChipDer Dual-Core-Mikrocontroller Cortex-M0+ von Raspberry Pi als nackter Chip im QFN-56. Er braucht QSPI-Flash, einen Quarz mit 12 MHz, 3.3 V und ein paar Kondensatoren; die Kernversorgung mit 1.1 V ist eingebaut.
  • Schottky-DiodeEine Diode mit geringem Spannungsabfall in Durchlassrichtung (0.3–0.5 V), eingesetzt in Versorgungspfaden: Verpolschutz, ODER-Verknüpfung zweier Versorgungen, Freilaufdiode an Motoren.
  • SchraubklemmeEin Klemmenblock, der blanke Drähte mit einer Schraube festklemmt: der einfache Weg, Strom auf eine Platine zu bringen oder eine Last (LED-Streifen, Motor) anzuschließen.
  • SHT4x Temperatur- und FeuchtesensorDer winzige I²C-Sensor von Sensirion für Temperatur (±0.2 °C typ.) und relative Luftfeuchte (±1.8 % RH typ.). Braucht nur 100 nF und die I²C-Pull-ups.
  • QSPI-Flash (W25Q)Ein serieller Flash mit 8 Pins, der das Programm eines nackten RP2040 hält, oder Daten für jeden Mikrocontroller. W25Q128JV hat 16 MB, W25Q16JV 2 MB mit derselben Pinbelegung.
  • StabilisatorEin Mechanismus aus Draht und Schiebern, der verhindert, dass lange Tasten (Shift, Enter, Leertaste) wackeln. Auf der Platine besteht er nur aus Bohrungen, ohne elektrische Pins.
  • TRRS-Buchse (geteilte Tastaturen)Eine 3.5 mm-Klinkenbuchse als Verbindung zwischen den beiden Hälften einer geteilten Tastatur: GND, VCC und eine oder zwei Datenleitungen über ein TRRS-Kabel.
  • USB-C-BuchseDie USB-C-Buchse für Strom und Daten nach USB 2.0. Ein Device braucht 5.1 kΩ an jedem CC-Pin, sonst gibt ihm ein Ladegerät überhaupt keinen Strom.
  • Seeed XIAO-BoardsDaumengroße Mikrocontroller-Boards (RP2040, ESP32-C6, nRF52840) mit USB-C, 11 GPIOs und einem 3.3 V-Ausgang, die als Modul auf deine Platine gelötet werden.