使用模块进行原型开发,这是资深工程师给你的建议

winniewei 提交于 周一, 01/14/2019
使用模块进行原型开发,这是资深工程师给你的建议

原创:  得捷电子DigiKey

如今,开发新应用的第一步原型开发,常常采用模块化的方法。这可以通过多种方式来实现。

首次进行概念验证时,仅使用无焊试验板跳线是相当常见的。这样可以非常快速地试验各种构想。变更可以在几秒钟内完成,并且无需烙铁等任何其他工具。通孔技术器件应用广泛,既可作为单个元器件提供,也可作为电阻器电容器和许多其他电子元器件的套件零件提供。

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图1:无焊试验板和跳线 (922327-ND)。(图片来源:Digi-Key Electronics)

此外,像加速计、陀螺仪和无线连接这样的不同功能模块也非常普及,使得人们更容易将试验板用于更复杂的项目。

在没有模块可用的情况下使用SMD元器件对于试验板来说仍然很棘手,但如果利用这些适配器的话,困难便迎刃而解。适配器将SMD元器件转换成可配合试验板使用的通孔器件。适配器适用于广泛的SMD封装,从不同的SOT封装开始,到各种各样的SOP和QFP封装,再到BGA封装。甚至有适配器可用于不同的SMD电阻器或电容器,以及微型USB或microSD卡等不同连接器。

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图 2:TQFP/LQFP80转DIP适配器 (PA0110-ND

为使原型比试验板设计更加稳健,可以将项目适配到有孔板,后者有不同的形状和尺寸。只需用一些电子线连接器件,并将器件和电线焊接到电路板上,原型即可进行演示。

另一种方法可以是使用某种扩展板,如Arduino扩展板、Raspberry Pi HAT或BeagleBoneCape。这些平台的一大优势是相关信息很容易获得且有多种项目随之发布。不过,使用这些标准化扩展板时还有一些事项需要考虑。

例如,Arduino及其复制品具有明确定义的针座引脚分配,以及易于识别的用于电源和接地的引脚。

但是,I2C的某些引脚的辅助用途可能会引发问题。使用的某些处理器把I2C作为模拟引脚的辅助功能,有些则作为数字引脚的辅助功能。此外,有些Arduino使用3.3V而不是5V的逻辑电平。Arduino上也有一个针座引脚用于识别所用的逻辑电平。

虽然所有不同的Raspberry Pi SBC(已停用的A和B型号及计算模块除外)都有兼容的40引脚针座,但这对某些复制品可能是个问题。一般兼容性通常是既定的,但辅助功能可能就不一样了。

不过,这不是一个大问题。它只是意味着Ardunio扩展板HAT 和其他扩展板可能并不总是与相关MCU板或SBC 100%兼容,因此检查所用模块之间的引脚分配很重要。

如果选定了匹配组合,利用这些专业的扩展件构建原型将能节省大量开发时间。它们通常会提供软件示例、教程和视频,一般还会有技术支持。至少可以从各种社区论坛获得支持。

所有这些方法都有助于加快概念验证和原型开发,节省时间以使用户能集中精力处理开发过程的其他方面的问题,从而缩短产品上市时间。

关于作者

Michael Marwell是负责Digi-Key在欧洲、中东和非洲业务的数字技术营销经理。他在德国获得工程学硕士(FH) 之后开始其门禁控制系统硬件开发工程师职业生涯,随后一直在不同的供应商和分销商从事应用工程岗位。闲暇时间,他爱好摄影,喜欢对电子设备进行修修补补。

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