Non c'è dubbio sulla praticità delle breadboard senza saldature, ma bisogna ammettere che non sono perfette. Certo, non sono ideali per certi tipi di circuiti, ma sono meno problematiche di quelle con i ponticelli. Chi non presta attenzione finirà per ritrovarsi irrimediabilmente intrappolato in un groviglio di ponticelli insieme ai componenti, mentre chi è pignolo passerà più tempo a sistemare i ponticelli invece di realizzare un prototipo del circuito. Cosa fare, quindi?
Un modo per risolvere questo problema è realizzare una breadboard senza saldature e senza ponticelli. Questa è l'idea alla base dei "prodotti da forno" di Kevin Santo Cappuccio. L'idea è di adattare la breadboard standard in modo che la connessione tra qualsiasi coppia di contatti comuni e la linea di alimentazione possa essere stabilita tramite software. Il trucco sta nel simulare la matrice di interruttori CMOS, in particolare l'MT8816AP. 128 interruttori a punto di incrocio per chip possono gestire tensioni fino a ±12 volt, quindi ci sono molti circuiti che possono utilizzare questi ponticelli in silicio programmabili.
[Kevin] La versione attuale è la 0.2, le sue dimensioni sono adatte a una breadboard senza saldature e il package è compatto. Ha condiviso i dettagli su come collegare i contatti della breadboard, che a quanto pare è un processo laborioso: estrarre i contatti, tagliare una piccola etichetta all'estremità della scanalatura e poi piegarla verso il basso per formare la stampa del circuito stampato a foro passante. Sembra un lavoro lungo, ci deve essere un modo migliore; [Kevin] è ovviamente aperto a suggerimenti.
Sebbene avessimo già visto l'utilizzo della commutazione a punti incrociati per migliorare le breadboard senza saldature, abbiamo trovato la semplicità di questo progetto particolarmente piacevole. L'idea di eliminare tutti questi salti è sicuramente allettante.
Questo è davvero un progetto fantastico. Un'aggiunta geniale è rappresentata dai piccoli schermi su entrambi i lati che mostrano lo stato della connessione.
A meno che tu non sia in grado di implementare un display a LED a 7 segmenti, un motore a vibrazione, un accelerometro, un interruttore DIP o qualsiasi altro componente "divertente e interessante".
15 mA (ImaxIO) sono sufficienti per gestire qualsiasi piccolo segnale; se hai bisogno di una corrente maggiore, puoi usare un transistor bipolare o un FET, dopotutto si tratta pur sempre di una breadboard.
Durante la fase di prototipazione, ho realizzato un PCB a montaggio superficiale a singolo strato che conteneva tutti i chip digitali di cui avevo bisogno e ho posizionato dei chip CPLD che trasportavano "tutti" i segnali tra i chip. Poi ho semplicemente programmato la connessione in VHDL. In questo modo, se commetto un errore o ho bisogno di modificare la connessione, è sufficiente una semplice modifica al codice.
Per uno di quei sintetizzatori analogici in cui bisogna collegare tutti i cavi, quest'idea sembra piuttosto interessante.
Beh, una volta che avrò tra le mani una breadboard di cui mi fiderò, smetterò di dubitare. Con le breadboard, bisogna *sempre* indovinare se il problema risiede nel progetto o nella breadboard stessa.
A peggiorare ulteriormente le cose, bisogna progettare specificamente per le funzionalità di una breadboard, e gli elementi che necessitano effettivamente di essere prototipati, come ad esempio i regolatori di tensione, non funzionano correttamente.
I circuiti analogici e ad alta velocità non gradiscono i parametri parassiti, mentre quelli digitali e a bassa velocità non richiedono una fase di prototipazione manuale, se si presta attenzione.
Non so nulla di tutte queste cose, ma ho sempre sperato in una conversione del genere, e ogni volta che la guardo, scopro che non è vera. Anche per circuiti semplici, bisogna scegliere con cura l'interruttore in base alle proprie esigenze. E poi bisogna comunque accettare un certo grado di comportamento indesiderato. Si tratta sempre di amplificatori operazionali a guadagno unitario o di qualche tipo di transistor con polarizzazione di tensione o resistenza.
Non conosco a fondo la tecnologia sottostante. Il datasheet dell'MT8816 che ho trovato non riporta uno schema elettrico del collegamento effettivo. Tuttavia, immediatamente (supponendo di averlo spiegato correttamente), ho notato che la corrente massima è di 15 mA e la resistenza di conduzione tipica è di 45 ohm a Vdd=12 V. Si tratta ovviamente di un componente interessante che può essere utilizzato per molteplici scopi, ma l'avvertenza è enorme. Anzi, fondamentale. Non riesco a pensare a un singolo circuito che ho realizzato con una breadboard che possa essere adattato. Soprattutto perché ho usato la breadboard come fase di pre-saldatura... Rispetto a questo interruttore, il comportamento estremamente diverso dei fili ha reso impossibile qualsiasi tentativo di avvio.
Se capisco il funzionamento del circuito abbastanza bene da poter prevedere l'impatto di questa interconnessione su di esso, allora non ho bisogno di una breadboard.
Per segnali deboli che mantengono una corrente bassa, questo dovrebbe comportarsi più o meno come un interruttore ideale. Naturalmente, la resistenza di conduzione varierà a seconda della posizione esatta all'interno dell'intervallo di tensione, ma in ogni caso dovrete lavorare con i kiloohm, e non dovrebbe essere un problema se aggiungete ±75 ohm a questo errore nel vostro progetto. Altrimenti, state progettando un circuito che non può essere effettivamente realizzato a causa delle tolleranze dei componenti.
Sì, una volta che hai questo dispositivo, puoi uscire e inventare un progetto, questo progetto è tutto +/-75ohm irrilevante piccolo segnale. Ma non ho mai fatto un progetto del genere. Non riesco nemmeno a pensare a un progetto di queste dimensioni. I numeri puri sono quasi l'unica cosa che soddisfa i criteri, per questo o hai così tante connessioni che la breadboard è solo una goccia nell'oceano, oppure ci sono così poche connessioni che preferiresti usare una clip per circuiti integrati per ponticellare il cavo
In effetti, metà del codice completo presente permette di inviare una frequenza (o qualsiasi altro segnale) alla sonda, in modo da poterla collegare a diverse file e indicare alla scheda quali connessioni si desidera effettuare, senza bisogno di un computer.
Il passo successivo, dopo aver fatto funzionare bene le basi, è quello di fare alcune delle cose che hai menzionato. Ci sono diversi modi per risolvere questo problema. Credo che il più ingegnoso sia installare un display sopra la breadboard, ma realizzare un display con una superficie così porosa potrebbe richiedere il livello di sviluppo di Samsung. Un altro modo è installare un proiettore miniaturizzato e una telecamera, ma tutti i dispositivi che ho usato per fare questo sono troppo lenti e problematici, e c'è anche un bel po' di spazzatura in giro.
Non è che nessuna di queste cose sia impossibile, devo solo trovare un modo per farlo senza sacrificare l'esperienza.
Mi piace l'idea delle sonde. Ad esempio, ogni colonna ha un colore RGB e ogni "rete" ha il suo codice colore. Non è certo sofisticato come un proiettore per diapositive, ma è più facile da gestire con le strisce LED WS281*.
Anche se, per esperienza personale, le piastre di plastica trasparente standard senza marchio sono di pessima qualità, sembra più semplice combinare la custodia trasparente con la clip del BB830 piuttosto che con un display forato. Questo apre a maggiori possibilità di posizionamento dei LED. Ma anche posizionare i LED sopra e sotto il circuito stampato non è una cattiva idea (a parte il fatto che la linea di alimentazione è un po' d'intralcio).
Mi piace molto quest'idea e devo studiare attentamente il chip. Stavo cercando qualcosa di simile, ma solo a livello numerico. Ogni pin dovrebbe avere una resistenza programmabile più una resistenza programmabile verso massa, impostata come ingresso, impostata come uscita, impostata in stato di alta impedenza, il tutto gestito da un blocco di registro a scorrimento per ogni pin, quindi programmabile via software. Ma finora non è stato trovato alcun FPGA/CPLD adatto. Per una breadboard, il sistema dovrebbe coprire almeno 60 pin (30+30). Dato che è tutto basato su registri a scorrimento, può essere facilmente espanso. E tutto è controllato via software.
Utilizzando il nostro sito web e i nostri servizi, acconsenti esplicitamente all'installazione dei nostri cookie di performance, funzionalità e pubblicitari. Scopri di più
Data di pubblicazione: 19 novembre 2021