Selección de puentes de configuración - Puentes de soldadura, resistencias de 0 ohmios, interruptores DIP, puentes de patillas

Question

Estoy trabajando en una placa de desarrollo, y necesito permitir a los usuarios establecer algunas configuraciones.

Lo utilizarán estudiantes e ingenieros que intentan construir circuitos en una protoboard; yo no trato con consumidores. Por lo general, la configuración seguirá siendo la misma, pero es posible que cada nuevo proyecto pueda utilizar una configuración diferente.

Dedicaré algunos pines a interfaces como USB y Ethernet, pero me gustaría dar a los usuarios la opción de usar esos pines para un propósito diferente. Será necesario algún tipo de configuración. Las opciones que he considerado hasta ahora son:

Puentes de soldadura:

O bien paquetes de resistencias 0603 para poder utilizar resistencias de 0 ohmios, o bien almohadillas cercanas para un cordón de soldadura.
Pros:

• La opción más barata posible
• Menor superficie de placa de circuito impreso necesaria
• Sin cambios accidentales
• Personalizable soldando directamente a la almohadilla

Contras:

• Requiere soldador para realizar cambios
• Posibilidad de dañar la placa al soldar/desoldar repetidamente
• Las resistencias de 0 ohmios requieren tener esas piezas a mano.

Interruptores DIP:

Minúsculos interruptores mecánicos en un paquete de circuitos integrados.

Pros:

• Más fácil de cambiar
• Bastante duradero

Contras:

• La opción más cara con diferencia
• Podría cambiarse por accidente
• Gran superficie en PCB
• Corriente más baja de las opciones
• Difícil realizar cambios en la placa de circuito impreso

Pin Jumpers

Jumpers extraíbles para cabezales de 0,1" como los que se encuentran en las placas base y unidades de PC.

Pros:

• Más baratos que los interruptores DIP
• Facilidad para realizar cambios en la placa de circuito impreso
• Buen equilibrio entre fácil de cambiar y semipermanente
• Configuración fácil de ver

Contras:

• Gran superficie de placa de circuito impreso necesaria
• Perfil más alto; normalmente se requieren 0,5" más o menos en vertical
• Los puentes podrían perderse

Conmutación electrónica de bus

Utiliza FETs o un IC de conmutación de bus como la serie TI 74CBT, y contrólalo con una EEPROM/microcontrolador. Sugerido por Brian Carlton .

Pros:

• Pequeña área de PCB
• Configurable en software
• Puede poner ambos a High-Z o conectado

Contras:

• Requiere otro par de circuitos integrados; coste medio.
• Menos corriente que otras opciones
• Tiene resistencia real
• Ahora puede confundir los fallos de hardware con los de software y viceversa

La opción del puente de soldadura me hace temer el debilitamiento de la almohadilla con repetidas resoldaduras y su deslaminación de la placa de circuito impreso. ¿Cuántas veces puede un buen técnico de soldadura cambiar una pieza en cobre de 1 onza con un acabado ENIG? ¿Cubrir los bordes de la almohadilla con máscara de soldadura y añadir relieves térmicos (para adherencia, no para disipación térmica) en varios lados de la almohadilla aumentaría la durabilidad?

¿Me estoy perdiendo algo? ¿Qué métodos de configuración te gusta utilizar en una placa de desarrollo?

Answer 1

Para paneles de desarrollo (para su uso interno ), voy con un puente de soldadura o poner dos espalda con espalda (3 almohadillas) para hacer un interruptor SPDT (aquí es una huella que uso ). Si es lo suficientemente pequeño, es rápido tanto para cerrar y abrir con un toque de soldadura o desoldar trenza. El uso de una resistencia real hace que sea mucho más difícil de volver a trabajar con una plancha estándar.

Si se trata de un producto (por ejemplo, la placa de desarrollo Atmel STK500 es un producto ), deberías usar algo como puentes o interruptores DIP, porque no quieres que un usuario tonto hurgue en tu placa con una plancha de 1000°F. Yo me inclinaría por los interruptores DIP si tienes más opciones o vas a ponerlo en una caja, de lo contrario los jumpers serían más baratos.

La pregunta principal debería ser " ¿es algo que se cambiará como parte del uso normal? " Si la respuesta es sí, requerir un soldador y habilidades es inapropiado. Si se trata de algo que un usuario final podría modificar entre 1 y 5 veces (o preferiblemente alguien experto, por ejemplo, un técnico de laboratorio), un puente de soldadura podría estar bien.

Answer 2

Yo también me he planteado esta cuestión varias veces. Está claro que hay un momento y un lugar para todas estas técnicas. Dicho esto, no hay reglas ni convenciones que yo sepa que estén estandarizadas (ni siquiera necesariamente acordadas). Mi opinión es la siguiente:

• La técnica del puente de soldadura/0-ohmios es adecuada para incorporar una "opción" a una placa que es "compatible" pero no es el caso de uso típico. A menudo se denomina "opción de población", por lo que la idea es añadir el puente una vez o no añadirlo. No se suele utilizar para configuraciones que cambian más de un par de veces. Un ejemplo podría ser un enrutamiento de señal alternativo a través de un transceptor opcionalmente poblado.
• La técnica de los puentes/cabezales es adecuada para situaciones en las que se desea poder "introducirse" en una señal, o para muy pocos ajustes del tipo "esto o aquello". Piense también en utilizar esta técnica cuando el ajuste cambie con poca frecuencia. Por ejemplo, un punto de conexión de una sonda de corriente o un ajuste de "selección de tensión".
• La técnica de los interruptores DIP es adecuada para los ajustes de configuración que pueden cambiar a menudo y requieren una interfaz de usuario robusta/permanente. Por ejemplo, los "bits de dirección" de un circuito integrado.

Una vez más, no se trata de una respuesta autorizada, sino de mi opinión/regla general.

Answer 3

¿Con qué frecuencia se cambiará? Si es muy de vez en cuando, o incluso sólo una vez, una almohadilla de soldadura está bien. Si usted espera que se cambie a menudo yo iría con el interruptor de inmersión. Los puentes están en algún lugar en el medio.

Answer 4

Las almohadillas de soldadura están fuera. Di NO. Usted no quiere obligar a nadie a utilizar un soldador para poder utilizar su placa, INCLUSO SI son buenos con un soldador.

La idea EEPROM/FET tampoco es una buena idea, porque no es fácilmente observable. ¿Cuál es el estado de ese FET? Necesitas una suite SW para averiguarlo, y tal vez eso no sea suficiente: ¿qué pasa si algo raro sucede entre lo que le dijiste al SW que querías y lo que realmente sucedió en el FET?

Así que tus opciones son interruptores DIP o pines y puentes. También podría hacer pines con una pistola de envoltura de alambre. Yo preferiría ligeramente los DIP, pero elige. Cualquiera de estos tres es mucho mejor que soldar/SW.

Answer 5

No uses interruptores DIP para algo que va fuera de casa. Los usuarios los cambiarán.

Yo pondría agujeros de soldadura para los jumpers, pero sólo los instalaría en el prototipo si los vas a cambiar con frecuencia. Pero para lo que usted describe (es decir, las variantes de la placa) me iría con poner los ajustes en su EEPROM -> se puede ajustar en el software, menos área.