Không thể phủ nhận tính thực tiễn của các mạch thử nghiệm không cần hàn, nhưng bạn phải thừa nhận rằng chúng không hoàn hảo. Tất nhiên, chúng không lý tưởng cho một số loại mạch nhất định, nhưng chúng ít gây rắc rối hơn so với các mạch có dây nối. Những người bất cẩn sẽ bị rối tung lên với một đống dây nối cùng các linh kiện, còn những người cầu kỳ sẽ dành nhiều thời gian hơn để sắp xếp các dây nối cho gọn gàng thay vì thực sự tạo ra một nguyên mẫu của mạch. Tôi nên làm gì?
Một cách để giải quyết vấn đề này là tạo ra một bảng mạch thử nghiệm không cần hàn và không cần cầu nối. Đây là ý tưởng đằng sau các "sản phẩm bánh ngọt" đang được Kevin Santo Cappuccio thực hiện. Ý tưởng là điều chỉnh bảng mạch thử nghiệm tiêu chuẩn sao cho kết nối giữa bất kỳ cặp dải tiếp xúc chung nào và đường ray nguồn có thể được thiết lập trong phần mềm. Mấu chốt ở đây là mô phỏng ma trận chip chuyển mạch CMOS, đặc biệt là MT8816AP. 128 công tắc giao nhau trên mỗi chip có thể xử lý điện áp lên đến ±12 volt, vì vậy có rất nhiều mạch có thể sử dụng các cầu nối silicon lập trình được này.
[Kevin] Phiên bản hiện tại là 0.2, kích thước vừa vặn với bảng mạch thử nghiệm không cần hàn, và bao bì nhỏ gọn. Anh ấy đã chia sẻ chi tiết về cách kết nối các chân tiếp xúc của bảng mạch thử nghiệm, có vẻ như đó là một quá trình khá vất vả: rút các chân tiếp xúc ra, cắt một nhãn nhỏ ở cuối rãnh, rồi uốn cong xuống để tạo thành các chân in của mạch in xuyên lỗ. Có vẻ như rất nhiều công đoạn, chắc hẳn phải có cách tốt hơn; [Kevin] rõ ràng là sẵn sàng tiếp nhận các đề xuất.
Mặc dù chúng ta đã từng thấy việc sử dụng chuyển mạch điểm giao nhau để cải tiến các bảng mạch thử nghiệm không cần hàn trước đây, nhưng chúng tôi thấy sự đơn giản của dự án này rất đáng khen. Ý tưởng loại bỏ tất cả các đường nối phức tạp đó thực sự rất hấp dẫn.
Đây thực sự là một dự án tuyệt vời. Một điểm bổ sung thông minh là có các màn hình nhỏ ở mỗi bên hiển thị trạng thái kết nối hiện tại.
Trừ khi bạn không thể tích hợp màn hình LED 7 đoạn, động cơ rung, gia tốc kế, công tắc DIP hoặc bất kỳ linh kiện "thú vị và hấp dẫn" nào khác.
Dòng điện 15mA (ImaxIO) là đủ để xử lý bất kỳ tín hiệu nhỏ nào, khi bạn cần dòng điện lớn hơn, bạn có thể sử dụng một số transistor lưỡng cực hoặc FET, dù sao thì đây vẫn chỉ là một mạch thử nghiệm.
Khi tôi làm nguyên mẫu, tôi đã tạo một mạch in PCB gắn bề mặt một mặt chứa tất cả các chip kỹ thuật số cần thiết và gắn thêm các chip CPLD truyền tải "tất cả" các tín hiệu giữa các chip. Sau đó chỉ cần lập trình kết nối bằng VHDL. Vì vậy, nếu tôi mắc lỗi hoặc cần sửa đổi kết nối, chỉ cần thay đổi mã là được.
Đối với một trong những loại đàn synthesizer analog mà bạn phải cắm tất cả các dây cáp, ý tưởng này có vẻ khá hay.
Vâng, một khi tôi tìm được một bo mạch thử nghiệm đáng tin cậy, tôi sẽ ngừng nghi ngờ. Đối với bo mạch thử nghiệm, *luôn luôn* cần phải đoán xem lỗi nằm ở thiết kế của bạn hay ở chính bo mạch thử nghiệm đó.
Tệ hơn nữa, bạn phải thiết kế riêng cho khả năng của bảng mạch thử nghiệm, và những thứ thực sự cần được tạo mẫu thử, chẳng hạn như các bộ điều chỉnh chuyển mạch, lại không hoạt động tốt.
Mạch tương tự và tốc độ cao không thích các thành phần ký sinh, còn mạch kỹ thuật số và tốc độ thấp không cần giai đoạn chế tạo nguyên mẫu thủ công, nếu bạn cẩn thận.
Tôi không biết gì về tất cả những thứ này, nhưng tôi luôn hy vọng vào một sự chuyển đổi như vậy, và mỗi lần xem xét, tôi đều thấy điều đó không thể. Ngay cả với các mạch đơn giản, bạn cũng phải cẩn thận lựa chọn công tắc phù hợp với yêu cầu thực tế của mình. Sau đó, bạn vẫn phải chấp nhận một mức độ hoạt động không mong muốn nhất định. Chúng luôn là các op amp có độ khuếch đại bằng 1 thực sự hoặc một số loại transistor có điện áp phân cực hoặc điện trở.
Tôi không biết nhiều về công nghệ cơ bản. Tài liệu kỹ thuật của MT8816 mà tôi tìm thấy không có sơ đồ mạch kết nối thực tế. Nhưng ngay lập tức (giả sử tôi giải thích đúng), tôi thấy rằng dòng điện tối đa là 15mA và điện trở bật điển hình là 45ohm ở Vdd=12V. Tất nhiên, đây là một linh kiện thú vị có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, nhưng cảnh báo thì rất lớn. Thậm chí là quá lớn. Tôi không thể nghĩ ra bất kỳ mạch nào tôi đã làm trên bảng mạch thử nghiệm mà có thể áp dụng được. Đặc biệt là vì tôi đã sử dụng bảng mạch thử nghiệm như một bước trước khi hàn các bộ phận lại với nhau... So với công tắc này, sự khác biệt cực kỳ lớn về hành vi của các dây dẫn khiến việc bắt đầu hoàn toàn không thể.
Nếu tôi hiểu rõ cách hoạt động của mạch điện đến mức có thể dự đoán được tác động của sự kết nối này lên nó, thì ngay từ đầu tôi không cần đến bảng mạch thử nghiệm.
Đối với các tín hiệu nhỏ duy trì dòng điện thấp, mạch này sẽ hoạt động gần giống như một công tắc lý tưởng. Tất nhiên, điện trở bật sẽ thay đổi tùy thuộc vào vị trí chính xác của bạn trong dải điện áp, nhưng dù sao bạn cũng cần phải làm việc với kiloôm, và việc bạn thêm ±75 ôm vào sai số này trong thiết kế của mình cũng không thành vấn đề. Nếu không, bạn đang thiết kế một mạch không thể chế tạo được trên thực tế do dung sai của các linh kiện.
Vâng, một khi bạn có thiết bị này, bạn có thể bắt tay vào một dự án, dự án này chỉ liên quan đến tín hiệu nhỏ +/-75ohm. Nhưng tôi chưa từng làm dự án nào như vậy. Tôi thậm chí không thể nghĩ ra một dự án nào có quy mô như thế. Chỉ có các con số thuần túy mới đáp ứng được tiêu chí, hoặc là bạn có quá nhiều kết nối đến nỗi bảng mạch thử nghiệm chỉ là một giọt nước trong xô, hoặc là có quá ít kết nối đến nỗi bạn chỉ cần dùng kẹp IC để nối dây là được.
Trên thực tế, một nửa đoạn mã hoàn chỉnh đó có thể đặt một tần số (hoặc bất kỳ tín hiệu nào) lên đầu dò để bạn có thể cắm nó vào các hàng khác nhau và cho bo mạch biết bạn muốn thực hiện những kết nối nào mà không cần máy tính.
Bước tiếp theo sau khi tôi đã làm cho các chức năng cơ bản hoạt động tốt là thực hiện một số việc bạn đã đề cập. Có một vài cách để giải quyết vấn đề này. Tôi nghĩ cách khéo léo nhất là lắp đặt một màn hình lên trên bảng mạch thử nghiệm, nhưng việc chế tạo màn hình với màn hình có độ xốp như vậy có thể đòi hỏi trình độ phát triển của Samsung. Một cách khác là lắp đặt một máy chiếu thu nhỏ và một camera lên đó, nhưng tất cả những thứ tôi đã sử dụng để làm những việc như vậy đều quá chậm và khó sử dụng, và việc đó chỉ khiến mọi thứ trở nên hỗn loạn.
Không phải là những việc này không thể làm được, tôi chỉ cần tìm ra cách thực hiện mà không làm mất đi trải nghiệm.
Tôi thích ý tưởng về các đầu dò. Ví dụ, mỗi cột có một mã màu RGB, và mỗi "mạng" có mã màu riêng. Chắc chắn nó không thông minh bằng máy chiếu overhead, nhưng dễ điều khiển hơn đối với các dải đèn LED WS281*.
Mặc dù theo kinh nghiệm của tôi, những tấm nhựa trong suốt không thương hiệu bán sẵn trên thị trường thường rất tệ, nhưng việc kết hợp vỏ trong suốt với kẹp BB830 có vẻ dễ hơn so với màn hình có lỗ. Điều này mở ra nhiều lựa chọn vị trí đặt đèn LED hơn. Nhưng ngay cả việc đặt đèn LED phía trên và phía dưới bo mạch cũng không phải là ý kiến tồi (ngoại trừ việc đường cấp nguồn hơi vướng).
Tôi rất thích ý tưởng này và cần nghiên cứu kỹ con chip. Tôi đã tìm kiếm một thứ tương tự - nhưng chỉ về số lượng. Mỗi chân cần có điện trở lập trình được cộng với điện trở nối đất lập trình được - được thiết lập làm đầu vào - được thiết lập làm đầu ra - được thiết lập ở trạng thái ba trạng thái, tất cả đều là một khối thanh ghi dịch cho mỗi chân, do đó có thể lập trình bằng phần mềm. Nhưng cho đến nay vẫn chưa tìm thấy FPGA/CPLD phù hợp. Đối với một bảng mạch thử nghiệm, hệ thống cần bao gồm ít nhất 60 chân (30+30). Vì tất cả đều dựa trên thanh ghi dịch, nên nó có thể dễ dàng mở rộng. Và tất cả đều được điều khiển bằng phần mềm.
Bằng cách sử dụng trang web và dịch vụ của chúng tôi, bạn đồng ý rõ ràng với việc đặt các cookie hiệu suất, chức năng và quảng cáo của chúng tôi. Tìm hiểu thêm
Thời gian đăng bài: 19/11/2021