Estoy trabajando en una placa de desarrollo y necesito permitir que los usuarios establezcan algunas configuraciones.

Será utilizado por estudiantes e ingenieros que intentan construir circuitos en una placa de pruebas; No estoy tratando con consumidores. Por lo general, la configuración seguirá siendo la misma, pero es posible que cada nuevo proyecto pueda usar 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. Se requerirá algún tipo de configuración. Las opciones que he considerado hasta ahora son:

Puentes de soldadura:

Ya sea paquetes de resistencia 0603 para permitir el uso de resistencias de 0 ohmios, o almohadillas cercanas para una gota de soldadura.
Pros:

• La opción más barata posible
• Se requiere el área de PCB más pequeña
• Sin cambios accidentales
• Personalizable soldando directamente a la almohadilla

Contras:

• Requiere soldador para hacer cambios
• Posible dañar el tablero con soldadura / desoldadura repetida
• Las resistencias de 0 ohmios requieren tener esas partes a mano.

Interruptores DIP:

Pequeños interruptores mecánicos en un paquete IC.

Pros:

• Más fácil de cambiar
• Bastante duradero

Contras:

• La opción más cara de lejos
• Puede ser cambiado por accidente
• Área grande en PCB
• La corriente más baja de las opciones
• Difícil de hacer cambios a PCB

Pin Jumpers

Puentes extraíbles para encabezados de .1 "como los que se encuentran en las placas base y unidades de PC.

Pros:

• Menos costoso que los interruptores DIP
• Fácil de hacer cambios a PCB
• Buen equilibrio entre fácil de cambiar y semipermanente
• Configuración fácil de ver

Contras:

• Se requiere un área de PCB grande
• Perfil más alto; usualmente se requiere verticalmente .5 "
• Puentes podrían perderse

Conmutación electrónica de bus

Utilice FET o un IC de conmutación de bus como la serie TI 74CBT, y controle con un EEPROM / microcontrolador. Sugerido por Brian Carlton .

Pros:

• Área de PCB pequeña
• Configurable en software
• Puede poner ambos a High-Z o conectado

Contras:

• Requiere otro par de circuitos integrados; costo medio
• Menos actual que otras opciones
• Tiene resistencia real
• Ahora puede confundir errores de hardware con errores de software y viceversa.

La opción de puente de soldadura me hace preocuparme por debilitar la almohadilla con la resolución repetida y la delaminación desde la PCB. ¿Cuántas veces puede un buen técnico de soldadura cambiar una parte de cobre de 1 onza con un acabado ENIG? ¿Cubrir los bordes de la almohadilla con una máscara de soldadura y agregar relés térmicos (para adhesión, no disipación térmica) en varios lados de la almohadilla aumentaría la durabilidad?

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

Para placas de desarrollo directas (para su uso interno ), utilizo un puente de soldadura o pongo dos consecutivas (3 almohadillas) para hacer un interruptor SPDT (aquí hay una huella que uso ). Si es lo suficientemente pequeño, es rápido cerrar y abrir con un toque de trenza de soldadura o desoldadora. El uso de una resistencia real hace que sea mucho más difícil volver a trabajar con una plancha estándar.

Si este es un producto (como en, la placa de desarrollo Atmel STK500 es un producto ), debe usar algo como puentes o interruptores DIP, porque no quiere que algún usuario tonto hurgue alrededor de su placa con una plancha de 1000 ° F. Me inclinaría por los interruptores DIP si tiene más opciones o si lo va a colocar en un gabinete, de lo contrario, los puentes serían más baratos.

La pregunta principal debería ser "¿ es esto algo que se cambiará como parte del uso normal? " Si la respuesta es sí, no es apropiado utilizar un soldador y habilidades. Si es algo que un usuario final podría modificar 1-5 veces (o preferiblemente alguien experto, por ejemplo, un técnico de laboratorio), un puente de soldadura podría estar bien.

He lidiado con esta pregunta algunas veces. Claramente, hay un momento y un lugar para todas estas técnicas. Dicho esto, no hay reglas o convenciones duras y rápidas que conozca que estén estandarizadas (o incluso necesariamente acordadas de manera amplia). Mi opinión es:

• La técnica de puente de soldadura / 0 ohmios es apropiada para construir una "opción" en una placa que es "compatible" pero no es el caso de uso típico. Esto a menudo se llama una "opción de población", por lo que la idea es generalmente agregar el puente una vez o no agregarlo. Por lo general, no se usa 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 puente / encabezado es apropiada para situaciones en las que desea "interrumpir" una señal, o para muy pocas configuraciones de tipo "esto o aquello". Además, piense en usar esto cuando la configuración cambie con poca frecuencia. Ejemplo, tal vez un punto de entrada de la sonda de corriente o una configuración de "selección de voltaje".
• La técnica del interruptor DIP es apropiada para configuraciones de configuración que pueden cambiar con frecuencia y requieren una interfaz de usuario robusta / permanente. Ejemplo tal vez "bits de dirección" para un IC.

Nuevamente, no es una respuesta autorizada, sino mi opinión / reglas generales.

¿Con qué frecuencia se cambiará? Si solo ocasionalmente o incluso solo una vez, una almohadilla de soldadura está bien. Si espera que se cambie a menudo, iría con el interruptor DIP. Los puentes están en algún punto intermedio.

No use interruptores DIP para algo que sale de casa. Los usuarios los cambiarán.

Pondría agujeros de soldadura para puentes, pero solo instálelos en el prototipo si los cambia con frecuencia. Pero por lo que describe (es decir, las variantes de la placa), iría con la configuración en su EEPROM -> puede configurar en software, menos área.

Las almohadillas de soldadura están fuera. Solo di no. Absolutamente no desea obligar a nadie a usar un soldador para poder usar 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 descubrirlo, y tal vez eso no sea suficiente: ¿qué pasa si algo funky sucede entre lo que le dijiste a SW que querías y lo que realmente sucedió en el FET?

Entonces, sus opciones son interruptores DIP o pines y puentes. También puedes hacer alfileres con una pistola de alambre. Preferiría un poco el DIP, pero elige tu opción. Cualquiera de estos tres es mucho mejor que la soldadura / SW.

Para cosas que solo necesitan cambiarse "de una manera" [es decir, cambiarse una vez pero no cambiarse de nuevo], a veces he visto tableros con un cable físico soldado entre dos puntos y marcado para cortar. Es posible que solo funcione bien para tablas de retención, pero con el equipo de colocación adecuado podría funcionar con reflujo. (He visto refluir resistencias de orificio pasante usando un corte debajo del cuerpo de la resistencia para que los cables se asienten en el tablero; si el cable de puente permaneciera en su lugar durante el reflujo, no vería ninguna razón por la que no podría funcionar )