Não há dúvidas sobre a praticidade das placas de ensaio sem solda, mas é preciso reconhecer que elas não são perfeitas. Claro, elas não são ideais para certos tipos de circuitos, mas são menos problemáticas do que as placas com jumpers. Pessoas desatentas podem acabar com uma pilha de jumpers e componentes emaranhados, enquanto pessoas perfeccionistas podem perder mais tempo organizando os jumpers do que criando um protótipo do circuito em si. O que devo fazer?
Uma maneira de resolver esse problema é criar uma placa de ensaio sem solda e sem jumpers. Essa é a ideia por trás dos "produtos de confeitaria" de Kevin Santo Cappuccio. A ideia é ajustar a placa de ensaio padrão para que a conexão entre qualquer par de trilhas de contato comuns e a linha de alimentação possa ser estabelecida por software. O segredo é simular a matriz de chips de chaveamento CMOS, especialmente o MT8816AP. 128 chaves de cruzamento por chip podem lidar com tensões de até ±12 volts, portanto, existem muitos circuitos que podem usar esses jumpers de silício programáveis.
[Kevin] A versão atual é a 0.2, seu tamanho cabe sob uma placa de ensaio sem solda e o encapsulamento é compacto. Ele compartilhou detalhes sobre como conectar os contatos da placa de ensaio, o que parece ser um processo trabalhoso: puxar os contatos, cortar uma pequena etiqueta na extremidade da ranhura e, em seguida, dobrá-la para baixo para formar a impressão do terminal da placa de circuito impresso com furos passantes. Parece muito trabalhoso, deve haver uma maneira melhor; [Kevin] está obviamente aberto a sugestões.
Embora já tenhamos visto a comutação por ponto de cruzamento sendo usada para aprimorar protoboards sem solda, achamos a simplicidade deste projeto bastante atraente. A ideia de eliminar todos esses jumpers é certamente tentadora.
Este projeto é realmente incrível. Um detalhe genial é a presença de pequenas telas em cada lado que mostram a conexão atual.
A menos que você não consiga implementar um display de LED de 7 segmentos, um motor de vibração, um acelerômetro, uma chave DIP ou qualquer outro componente "divertido e interessante".
15mA (ImaxIO) é suficiente para lidar com qualquer sinal pequeno; quando precisar de mais corrente, você pode usar um transistor bipolar ou um FET, afinal, ainda é uma placa de ensaio.
Quando estava criando o protótipo, fiz uma placa de circuito impresso de montagem em superfície de face única que continha todos os chips digitais de que eu precisava e distribuí chips CPLD que transportavam "todos" os sinais entre os chips. Depois, bastava programar a conexão em VHDL. Assim, se eu cometesse um erro ou precisasse modificar a conexão, era apenas uma questão de alterar o código.
Para um sintetizador analógico daqueles em que você conecta todos os cabos, essa ideia parece bem legal.
Bem, quando eu encontrar uma placa de ensaio em que eu confie, pararei de duvidar. Com placas de ensaio, é *sempre* necessário adivinhar se o problema está no seu projeto ou na placa.
Para piorar a situação, você precisa projetar especificamente para as funcionalidades da placa de ensaio, e coisas que realmente precisam ser prototipadas, como reguladores de comutação, não funcionam bem.
Sistemas analógicos e de alta velocidade não toleram interferências parasitas, enquanto sistemas digitais e de baixa velocidade não exigem uma etapa de prototipagem manual, desde que se tenha cuidado.
Não entendo nada disso, mas sempre desejei uma conversão desse tipo, e cada vez que pesquiso, percebo que não é possível. Mesmo em circuitos simples, é preciso escolher cuidadosamente a chave que melhor se adapta às necessidades específicas. Além disso, ainda é necessário aceitar um certo grau de comportamento indesejável. Geralmente, são amplificadores operacionais com ganho unitário ou algum tipo de transistor com polarização por tensão ou resistência.
Não conheço muito bem a tecnologia subjacente. A folha de dados do MT8816 que encontrei não possui um diagrama esquemático da conexão propriamente dita. Mas imediatamente (presumindo que minha explicação esteja correta), percebi que a corrente máxima é de 15 mA e a resistência típica em condução é de 45 ohms com Vdd = 12 V. É, sem dúvida, um componente interessante que pode ser usado para diversas aplicações, mas o alerta é enorme. Dominante, até. Não consigo me lembrar de nenhum circuito que tenha montado em uma placa de ensaio que possa ser adaptado. Principalmente porque usei a placa de ensaio como uma etapa antes de soldar as partes... Comparado a este interruptor, o comportamento extremamente diferente dos fios tornou impossível iniciar o projeto.
Se eu entender o funcionamento do circuito suficientemente bem para prever o impacto dessa interconexão, então eu nem preciso de uma placa de ensaio.
Para sinais pequenos que mantêm baixa corrente, o comportamento deve ser mais ou menos o de uma chave ideal. Claro que a resistência de condução irá variar dependendo da sua posição exata dentro da faixa de tensão, mas você terá que lidar com quiloohms de qualquer forma, e não deve haver problema em adicionar ±75 ohms a essa margem de erro no seu projeto. Caso contrário, você estará projetando um circuito que não pode ser construído devido às tolerâncias dos componentes.
Sim, uma vez que você tenha este dispositivo, você pode sair e inventar um projeto. Este projeto é todo baseado em sinais pequenos irrelevantes de +/-75 ohms. Mas eu nunca fiz um projeto assim. Nem consigo imaginar um projeto deste porte. Números puros são praticamente a única coisa que atende aos critérios; para isso, ou você tem tantas conexões que a placa de ensaio é apenas uma gota no oceano, ou há tão poucas conexões que você prefere usar um clipe de CI para fazer a ponte no cabo.
Na verdade, metade do código já implementado consegue enviar uma frequência (ou qualquer sinal) para a sonda, permitindo que você a conecte em diferentes linhas e informe à placa quais conexões deseja fazer sem precisar de um computador.
O próximo passo, depois de conseguir fazer o básico funcionar bem, é implementar algumas das coisas que você mencionou. Existem várias maneiras de resolver esse problema. Acho que a mais engenhosa seria instalar um display na placa de ensaio, mas criar um display com uma superfície tão porosa exigiria um nível de desenvolvimento comparável ao da Samsung. Outra opção seria instalar um projetor em miniatura e uma câmera, mas todas as soluções que tentei usar para isso são muito lentas e problemáticas, além de serem um verdadeiro desastre.
Não é que nenhuma dessas coisas seja possível, eu só preciso descobrir uma maneira de fazer isso sem sacrificar a experiência.
Gosto da ideia das sondas. Como indicação, cada coluna tem um RGB e cada "rede" tem seu próprio código de cores. Certamente não é tão sofisticado quanto projetores de transparências, mas é mais fácil de controlar com fitas WS281*.
Embora, na minha experiência, essas placas de plástico transparente genéricas e sem marca sejam péssimas, parece mais fácil combinar a caixa transparente com o clipe BB830 do que um display com furo. Isso abre mais opções de posicionamento de LEDs. Mas mesmo colocar LEDs acima e abaixo da placa de circuito não é uma ideia ruim (exceto pelo fato de o trilho de alimentação atrapalhar um pouco).
Gostei da ideia e preciso estudar o chip com atenção. Tenho procurado algo semelhante, mas apenas em termos numéricos. Cada pino deveria ter uma resistência programável, além de uma resistência programável para o terra, configurada como entrada, como saída e como alta impedância, tudo isso em um bloco de registradores de deslocamento para cada pino, permitindo a programação por software. Mas até agora não encontrei nenhum FPGA/CPLD adequado. Para uma placa de ensaio, o sistema deve ocupar pelo menos 60 pinos (30+30). Como tudo é baseado em registradores de deslocamento, pode ser facilmente expandido. E tudo é controlado por software.
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Data da publicação: 19/11/2021