Memilih Jumper Konfigurasi - Solder bridge, 0-ohm resistor, DIP switch, pin jumper

17

Saya sedang mengerjakan papan pengembangan, dan perlu membiarkan pengguna mengatur beberapa konfigurasi.

Ini akan digunakan oleh siswa dan insinyur yang mencoba membangun sirkuit di atas papan tempat memotong roti; Saya tidak berurusan dengan konsumen. Biasanya, pengaturan akan tetap sama, tetapi ada kemungkinan bahwa setiap proyek baru dapat menggunakan konfigurasi yang berbeda.

Saya akan mendedikasikan beberapa pin untuk antarmuka seperti USB dan Ethernet, tetapi saya ingin memberi pengguna opsi untuk menggunakan pin tersebut untuk tujuan yang berbeda. Beberapa jenis konfigurasi akan diperlukan. Opsi yang saya pertimbangkan sejauh ini adalah:

Jembatan solder:

Resistor 0-ohm
Baik paket resistor 0603 untuk memungkinkan resistor 0-ohm digunakan, atau bantalan terdekat untuk gumpalan solder.
Pro:

  • Opsi termurah mungkin
  • Diperlukan area PCB terkecil
  • Tidak ada perubahan yang tidak disengaja
  • Dapat disesuaikan dengan menyolder langsung ke pad

Cons:

  • Membutuhkan besi solder untuk melakukan perubahan
  • Kemungkinan merusak papan dengan solder berulang / pematrian
  • Resistor 0-ohm membutuhkan bagian-bagian itu di tangan.

DIP switch:

teks alternatif
Sakelar mekanis kecil dalam paket IC.

Pro:

  • Paling mudah untuk berubah
  • Cukup tahan lama

Cons:

  • Opsi paling mahal sejauh ini
  • Mungkin bisa diubah secara tidak sengaja
  • Area luas di PCB
  • Opsi terendah saat ini
  • Sulit membuat perubahan pada PCB

Pin Jumper

pin jumper untuk hard drive IDE
Header yang dapat dilepas untuk header .1 "seperti yang ditemukan pada motherboard dan drive PC.

Pro:

  • Lebih murah dari DIP switch
  • Mudah melakukan perubahan pada PCB
  • Keseimbangan yang baik antara mudah berubah dan semi permanen
  • Konfigurasi mudah dilihat

Cons:

  • Diperlukan area PCB besar
  • Profil tertinggi; biasanya 0,5 "atau lebih diperlukan secara vertikal
  • Jumper mungkin hilang

Pergantian Bus Elektronik

TI SN74CBT3384ADBQR
Gunakan FETs atau bus switching IC seperti seri TI 74CBT, dan kendalikan dengan EEPROM / mikrokontroler. Disarankan oleh Brian Carlton .

Pro:

  • Area PCB kecil
  • Dapat dikonfigurasi dalam perangkat lunak
  • Dapat menempatkan keduanya ke High-Z atau terhubung

Cons:

  • Membutuhkan IC lain dari pasangan; biaya menengah.
  • Kurang lancar daripada opsi lain
  • Memiliki resistensi nyata
  • Sekarang dapat membingungkan bug perangkat keras dengan bug perangkat lunak dan sebaliknya

Opsi jembatan solder membuat saya khawatir tentang melemahkan pad dengan resoldering berulang dan menghapusnya dari PCB. Berapa kali teknologi penyolderan yang baik mengubah bagian pada tembaga 1-ons dengan hasil akhir ENIG? Akankah menutupi tepi pad dengan soldermask dan menambahkan relief termal (untuk adhesi, bukan heatsinking) pada beberapa sisi pad meningkatkan daya tahan?

Apakah saya kehilangan sesuatu? Metode konfigurasi apa yang Anda suka gunakan pada papan dev?

Kevin Vermeer
sumber
Bukankah jumper 0,1 "x 0,2", dan DIP mengaktifkan 0,1 "x 0,4"? Satu keuntungan yang dimiliki DIP switch adalah bahwa mungkin lebih nyaman untuk menggunakan SMT dibandingkan TH.
Nick T
1
Dengan teknik yang tepat, Anda dapat mengubah bagian pada papan sirkuit tanpa batas waktu. Dengan teknik yang buruk (setrika terlalu dingin) Anda tidak dapat mengubahnya sekali tanpa kerusakan.
markrage
Kali tidak terbatas? Hmm, mungkin saya harus menghidupkan setrika saya. Apakah 375C memadai untuk sebagian besar pekerjaan?
Kevin Vermeer
1
@ Markus - Cara yang sama air melarutkan gula; itu lebih lambat dan hanya terjadi pada suhu tinggi. Papan ENIG kehilangan lapisan emasnya setelah 3-4 kali siklus penyolderan / kepang.
Kevin Vermeer
1
jangan lupa integritas sinyal. Anda menyebutkan ethernet / USB sehingga beberapa sinyal mungkin berkecepatan tinggi dan berbagai opsi akan berdampak pada impedansi karakteristik jejak yang dapat menyebabkan masalah.
Markus

Jawaban:

14

Untuk papan pengembangan lurus (untuk penggunaan internal Anda ), saya menggunakan jumper solder atau meletakkan dua back-to-back (3 bantalan) untuk membuat saklar SPDT (inilah jejak yang saya gunakan ). Jika cukup kecil, cepat untuk menutup dan membuka dengan sentuhan kepang solder atau desolder. Menggunakan resistor yang sebenarnya membuatnya jauh lebih sulit untuk dikerjakan ulang dengan setrika standar.

Jika ini adalah produk (seperti pada, papan pengembangan Atmel STK500 adalah produk ), Anda harus menggunakan sesuatu seperti jumper atau sakelar DIP, karena Anda tidak ingin pengguna bodoh membolak-balik papan Anda dengan besi 1000 ° F. Saya akan cenderung beralih DIP jika Anda memiliki lebih banyak pilihan atau Anda akan memasukkannya ke dalam kandang, jika tidak, jumper akan lebih murah.

Pertanyaan utamanya adalah “ apakah ini sesuatu yang akan diubah sebagai bagian dari penggunaan normal? ” Jika jawabannya adalah ya, memerlukan besi solder dan keterampilan tidak sesuai. Jika itu sesuatu yang pengguna akhir dapat memodifikasi 1-5 kali (atau lebih disukai seseorang yang terampil, misalnya teknologi lab), jumper solder mungkin OK.

Nick T
sumber
1
Ini adalah papan pengembangan; itu akan digunakan oleh siswa dan insinyur. Itu tidak berarti bahwa mereka semua baik-baik saja dengan setrika. Berapa kali Anda bisa membalik saklar SPDT solder-gumpalan sebelum pad muncul?
Kevin Vermeer
1
@Rem, saya pikir Anda memunculkan poin utama; jika mengubah ini adalah sesuatu yang diharapkan sebagai bagian dari penggunaan normal, gumpalan solder tidak sesuai. Memperbarui jawaban saya.
Nick T
Jika itu untuk tujuan siswa, biarkan di jumper. Saya pikir Anda dapat mengharapkan orang-orang yang cukup berkualitas untuk mencari tahu cara menempatkan jumper, di mana, dll. Saya pikir saklar DIP terlalu mewah / mahal. Solder tidak praktis. Jika Anda ingin mengubah pengaturan, Anda 'harus' mencabut papan dan mengolahnya kembali di lab solder. Bagi saya: Solder untuk konfigurasi satu kali, pengaturan jumper untuk penyesuaian di testcase tertentu, DIP beralih jika memerlukan antarmuka pengguna.
Hans
Anda memiliki jawaban terbaik secara keseluruhan, jadi saya memberi Anda cek, tetapi saya benar-benar akan menggunakan jawaban Brian Carlton untuk hal-hal konfigurasi dan 5016 jaringan resistor untuk konfigurasi (karena saya ingin beberapa lusin ohm lagian untuk memperlambat tepi dan hentikan acara ESD)
Kevin Vermeer
6

Saya sendiri pernah bergulat dengan pertanyaan ini. Jelas, ada waktu dan tempat untuk semua teknik ini. Yang sedang berkata, tidak ada aturan atau konvensi yang keras dan cepat yang saya tahu yang distandarisasi (atau bahkan harus disepakati secara luas). Pandangan saya adalah:

  • Teknik solder-jembatan / 0-ohm sesuai untuk membangun "opsi" ke papan yang "didukung" tetapi bukan kasus penggunaan biasa. Ini sering disebut "opsi populasi" sehingga idenya umumnya Anda menambahkan jembatan sekali atau tidak sama sekali. Ini biasanya tidak digunakan untuk pengaturan yang berubah lebih dari beberapa kali. Sebuah contoh mungkin merupakan rute sinyal alternatif melalui transceiver yang diisi secara opsional.
  • Teknik jumper / header cocok untuk situasi di mana Anda ingin dapat "membobol" sinyal, atau untuk sedikit pengaturan jenis "ini-atau-itu". Juga, pikirkan untuk menggunakan ini ketika pengaturannya jarang berubah. Contoh mungkin titik pembobolan probe saat ini atau pengaturan "voltase pilih".
  • Teknik DIP switch sesuai untuk pengaturan konfigurasi yang mungkin sering berubah dan membutuhkan antarmuka pengguna yang tebal / permanen. Contoh mungkin "address bits" untuk sebuah IC.

Sekali lagi, bukan jawaban otoritatif, tapi pendapat saya / aturan praktis.

vicatcu
sumber
3

Seberapa sering akan diubah? Jika hanya sesekali atau bahkan sekali saja maka pad solder baik-baik saja. Jika Anda berharap itu akan berubah sering saya akan pergi dengan Switch dip. Jumper ada di antara keduanya.

Jim C
sumber
1
Ini akan diubah sekitar satu kali untuk setiap proyek atau pekerjaan papan tempat memotong roti (dengan asumsi tidak ada kesalahan yang dilakukan). Kode sumber baru harus ditulis, dan sirkuit baru dibangun di atas papan tempat memotong roti sebelum Anda menginginkan desain baru.
Kevin Vermeer
3

Jangan gunakan DIP switch untuk sesuatu yang keluar dari rumah. Pengguna akan mengubahnya.

Saya akan memasang lubang solder untuk jumper, tetapi hanya memasangnya pada prototipe jika Anda sering mengubahnya. Tapi untuk apa yang Anda jelaskan (yaitu varian papan) saya akan pergi dengan meletakkan pengaturan di EEPROM Anda -> dapat diatur dalam perangkat lunak, lebih sedikit area.

Brian Carlton
sumber
1
Maaf, mungkin saya tidak cukup jelas. Ini akan ke insinyur dan pengembang lain, jadi perubahannya bagus.
Kevin Vermeer
Saya suka ide EEPROM; mungkin menghubungkan sesuatu seperti saklar FET bus ini dari TI? Saya telah menambahkannya ke daftar saya, terima kasih atas idenya!
Kevin Vermeer
3

Bantalan solder keluar. Katakan saja tidak. Anda benar-benar tidak ingin memaksa siapa pun untuk menggunakan besi solder agar dapat menggunakan papan Anda, BAHKAN JIKA mereka baik dengan besi solder.

Ide EEPROM / FET juga bukan ide yang baik, karena tidak mudah diamati. Bagaimana keadaan FET itu? Anda memerlukan suite SW untuk mengetahuinya, dan mungkin itu tidak cukup: bagaimana jika sesuatu yang funky terjadi antara apa yang Anda katakan kepada SW yang Anda inginkan dan apa yang sebenarnya terjadi di FET?

Jadi pilihan Anda adalah DIP switch atau pin dan jumper. Anda juga bisa melakukan pin dengan pistol bungkus kawat. Saya sedikit lebih suka DIP, tetapi pilihlah. Ketiganya adalah mil lebih baik daripada solder / SW.

Vintage
sumber
2
Saya memahami poin Anda, tetapi saya pikir Anda mengabaikan argumen yang berlawanan (ukuran dan biaya). Selalu ada pengorbanan.
Kevin Vermeer
2

Untuk hal-hal yang hanya perlu diubah "satu arah" [yaitu diubah satu kali tetapi tidak diubah kembali], saya terkadang melihat papan dengan kawat fisik yang disolder antara dua titik dan ditandai untuk dipotong. Itu mungkin hanya bekerja dengan baik untuk papan palka, tetapi dengan peralatan penempatan yang tepat itu mungkin bekerja dengan reflow. (Saya telah melihat resistor melalui lubang direfleksikan dengan menggunakan potongan di bawah tubuh resistor sehingga lead akan duduk rata di papan; jika kawat jumper akan tetap di tempat selama reflow saya tidak akan melihat alasan mengapa itu tidak bisa bekerja ).

supercat
sumber
juga break-off tab, dan drill-out vias adalah nol-bagian pilihan untuk sekali pakai switch konfigurasi.
Jasen