Er bestaat geen twijfel over de praktische bruikbaarheid van betrouwbare soldeerloze breadboards, maar je moet toegeven dat ze niet perfect zijn. Natuurlijk zijn ze niet ideaal voor bepaalde soorten schakelingen, maar ze zijn minder problematisch dan breadboards met jumpers. Onzorgvuldige gebruikers raken al snel hopeloos verstrikt in een wirwar van jumpers met hun componenten, en kieskeurige gebruikers besteden meer tijd aan het netjes ordenen van de jumpers dan aan het daadwerkelijk bouwen van een prototype van de schakeling zelf. Wat moet ik doen?
Een manier om dit probleem op te lossen is door een soldeerloos breadboard zonder jumpers te maken. Dit is het idee achter de lopende "bakkerijproducten" van [Kevin Santo Cappuccio]. Het idee is om het standaard breadboard zo aan te passen dat de verbinding tussen elk paar gemeenschappelijke contactstrips en de voedingsrail via de software tot stand kan worden gebracht. De truc hierachter is het simuleren van de CMOS-schakelchipmatrix, met name de MT8816AP. 128 kruispuntschakelaars per chip kunnen spanningen tot ±12 volt aan, waardoor er veel schakelingen zijn die deze programmeerbare siliciumjumpers kunnen gebruiken.
[Kevin] De huidige versie is 0.2, het formaat past onder een soldeerloos breadboard en de behuizing is compact. Hij deelde details over hoe de breadboard-contacten aangesloten moeten worden, wat een moeizaam proces leek: de contacten eruit trekken, een klein labeltje aan het uiteinde van de groef afknippen en dat vervolgens naar beneden buigen om de aansluitdraden van de doorsteekprintplaat te vormen. Het ziet eruit als veel werk, er moet een betere manier zijn; [Kevin] staat duidelijk open voor suggesties.
Hoewel we al eerder kruispuntschakelingen hebben gezien die gebruikt werden om soldeerloze breadboards te verbeteren, vonden we de eenvoud van dit project erg prettig. Het idee om al die jumpshots achterwege te laten is zeker verleidelijk.
Dit is echt een gaaf project. Een slimme toevoeging is dat er aan beide kanten kleine schermpjes zitten die de huidige verbinding weergeven.
Tenzij je geen 7-segment LED-display, trilmotor, accelerometer, DIP-schakelaar of andere "leuke en interessante" componenten kunt implementeren.
15 mA (ImaxIO) is voldoende voor elk klein signaal. Als je meer stroom nodig hebt, kun je een bipolaire transistor of een FET gebruiken; het blijft immers een experimenteerbord.
Tijdens het prototypen maakte ik een enkelzijdige SMD-printplaat met alle benodigde digitale chips en plaatste daar CPLD-chips op die alle signalen tussen de chips overbrachten. Vervolgens programmeerde ik de verbinding in VHDL. Als ik dus een fout maakte of de verbinding moest aanpassen, hoefde ik alleen maar de code te wijzigen.
Voor een van die analoge synthesizers waarbij je alle kabels moet aansluiten, lijkt dit idee best wel gaaf.
Nou, zodra ik een breadboard tegenkom dat ik vertrouw, zal ik niet meer twijfelen. Bij breadboards is het *altijd* een kwestie van gissen of het een fout in je ontwerp is of een fout in het breadboard zelf.
Erger nog, je moet specifiek ontwerpen voor breadboard-mogelijkheden, en onderdelen die daadwerkelijk geprototypeerd moeten worden, zoals schakelregelaars, werken niet goed.
Analoge en snelle systemen hebben een hekel aan parasitaire effecten, digitale en langzame systemen vereisen geen handgemaakte prototypefase, mits je zorgvuldig te werk gaat.
Ik weet niets van al deze dingen, maar ik heb altijd gehoopt op zo'n omschakeling, en elke keer als ik ernaar kijk, blijkt het niet te bestaan. Zelfs voor eenvoudige schakelingen moet je de schakelaar zorgvuldig afstemmen op je daadwerkelijke behoeften. Dan moet je nog steeds een zekere mate van ongewenst gedrag accepteren. Het zijn altijd operationele versterkers met een versterkingsfactor van 1 of een soort transistoren met spanningsbias of weerstand.
Ik weet niet veel over de onderliggende technologie. Het datasheet van de MT8816 dat ik heb gevonden, bevat geen schema van de daadwerkelijke aansluiting. Maar ik zag meteen (ervan uitgaande dat ik het goed heb uitgelegd) dat de maximale stroom 15 mA is en de typische aanweerstand 45 ohm bij Vdd=12. Het is natuurlijk een interessant component dat voor veel dingen gebruikt kan worden, maar de waarschuwing is enorm. Overheersend zelfs. Ik kan me geen enkel circuit herinneren dat ik met een breadboard heb gemaakt dat aangepast zou kunnen worden. Vooral omdat ik het breadboard als tussenstap gebruikte voordat ik de componenten aan elkaar soldeerde... Vergeleken met deze schakelaar maakte het extreem afwijkende gedrag van de draden het onmogelijk om überhaupt te beginnen.
Als ik de werking van het circuit goed genoeg begrijp om de impact van deze verbinding erop te kunnen voorspellen, heb ik in de eerste plaats geen breadboard nodig.
Voor kleine signalen die een lage stroomsterkte aanhouden, zou dit min of meer als een ideale schakelaar moeten werken. De aanweerstand zal natuurlijk variëren afhankelijk van de exacte positie binnen het spanningsbereik, maar je zult sowieso met kilo-ohms te maken krijgen, en het zou geen probleem moeten zijn als je ±75 ohm aan deze foutmarge toevoegt in je ontwerp. Anders ontwerp je een circuit dat door componenttoleranties in de praktijk niet gebouwd kan worden.
Ja, als je dit apparaat eenmaal hebt, kun je een project bedenken. Dit project draait volledig om kleine signalen met een impedantie van +/-75 ohm. Maar ik heb nog nooit zo'n project gedaan. Ik kan me zelfs geen project van deze omvang voorstellen. Puur getallen zijn vrijwel het enige dat aan de criteria voldoet. Hiervoor heb je ofwel zoveel verbindingen dat het breadboard slechts een druppel op een gloeiende plaat is, ofwel zo weinig verbindingen dat je liever een IC-clip gebruikt om de kabel te overbruggen.
In feite kan de helft van de voltooide code een frequentie (of een ander signaal) op de probe plaatsen, zodat je deze op verschillende rijen kunt aansluiten en het bord kunt laten weten welke verbindingen je wilt maken, zonder computer.
De volgende stap, nadat ik de basisdingen goed werkend heb gekregen, is om een aantal van de dingen te doen die je noemde. Er zijn verschillende manieren om dit probleem op te lossen. Ik denk dat de meest ingenieuze manier is om een display bovenop het breadboard te installeren, maar het maken van een display met zo'n poreus scherm vereist wellicht een ontwikkelingsniveau dat vergelijkbaar is met dat van Samsung. Een andere manier is om er een miniatuurprojector en een camera op te installeren, maar alles wat ik heb gebruikt om dat te doen, is te traag en problematisch in gebruik, en het is bovendien een enorm risico op brandgevaar.
Het is niet zo dat dit allemaal onmogelijk is, ik moet alleen een manier vinden om dit te doen zonder dat het ten koste gaat van de leerervaring.
Ik vind het idee van probes wel goed. Als indicatie heeft elke kolom een RGB-waarde en elk "net" heeft zijn eigen kleurcode. Het is zeker niet zo geavanceerd als overheadprojectoren, maar het is wel makkelijker om WS281*-strips aan te sturen.
Hoewel ik uit ervaring weet dat die kant-en-klare, merkloze transparante plastic plaatjes waardeloos zijn, lijkt het me makkelijker om de transparante behuizing met de BB830-clip te combineren dan een display met een gat. Het biedt meer mogelijkheden voor de plaatsing van de LED's. Maar zelfs het plaatsen van LED's boven en onder de printplaat is geen slecht idee (hoewel de voedingsrail dan wel een beetje in de weg zit).
Ik vind dit een goed idee en moet de chip eens goed bestuderen. Ik ben al een tijdje op zoek naar iets soortgelijks, maar dan alleen in cijfers. Elke pin moet een programmeerbare weerstand hebben, plus een programmeerbare weerstand naar aarde, ingesteld als ingang, ingesteld als uitgang en ingesteld op tri-state, allemaal als een schuifregisterblok voor elke pin, dus softwarematig programmeerbaar. Maar tot nu toe heb ik nog geen geschikte FPGA/CPLD gevonden. Voor een breadboard moet het systeem minstens 60 pinnen beslaan (30+30). Omdat het volledig gebaseerd is op schuifregisters, kan het gemakkelijk worden uitgebreid. En alles wordt softwarematig aangestuurd.
Door onze website en diensten te gebruiken, gaat u uitdrukkelijk akkoord met het plaatsen van onze prestatie-, functionaliteits- en advertentiecookies. Lees meer.
Geplaatst op: 19 november 2021