Estou trabalhando em uma placa de desenvolvimento e preciso permitir que os usuários definam algumas configurações.

Será usado por estudantes e engenheiros que estão tentando construir circuitos em uma placa de ensaio; Não estou lidando com consumidores. Geralmente, as configurações permanecem as mesmas, mas é possível que todo novo projeto use uma configuração diferente.

Dedico alguns pinos a interfaces como USB e Ethernet, mas gostaria de oferecer aos usuários a opção de usá-los para uma finalidade diferente. Algum tipo de configuração será necessário. As opções que eu considerei até agora são:

Pontes de solda:

Pacotes de resistores 0603 para permitir o uso de resistores de 0 ohm ou almofadas próximas para um blob de solda.
Prós:

• Opção mais barata possível
• Menor área de PCB necessária
• Sem alterações acidentais
• Personalizável soldando diretamente na almofada

Contras:

• Requer ferro de solda para fazer alterações
• Possível danificar a placa com solda / dessoldagem repetida
• Os resistores de 0 ohm exigem ter essas peças à mão.

Interruptores DIP:

Pequenos interruptores mecânicos em um pacote de IC.

Prós:

• Mais fácil de mudar
• Razoavelmente durável

Contras:

• A opção mais cara de longe
• Pode ser alterado por acidente
• Grande área em PCB
• Corrente mais baixa das opções
• Difícil fazer alterações no PCB

Pin Jumpers

Jumpers removíveis para cabeçalhos .1 ", como os encontrados nas placas-mãe e unidades de PC.

Prós:

• Mais barato que os switches DIP
• Fácil de fazer alterações no PCB
• Bom equilíbrio entre fácil de trocar e semi-permanente
• Configuração fácil de ver

Contras:

• Grande área de PCB necessária
• Perfil mais alto; geralmente 0,5 "ou mais exigido verticalmente
• Jumpers podem ser perdidos

Comutação de barramento eletrônico

Use FETs ou um IC de comutação de barramento, como a série TI 74CBT, e controle com um EEPROM / microcontrolador. Sugerido por Brian Carlton .

Prós:

• Pequena área de PCB
• Configurável em software
• Pode colocar ambos em High-Z ou conectado

Contras:

• Requer outro par de ICs; custo médio.
• Menos atual que outras opções
• Tem resistência real
• Agora pode confundir erros de hardware com erros de software e vice-versa

A opção de ponte de solda me preocupa em enfraquecer o pad com revenda repetida e delaminá-lo do PCB. Quantas vezes uma boa tecnologia de solda pode alterar uma peça em 1 onça de cobre com um acabamento ENIG? Cobrir as bordas da almofada com máscara de solda e adicionar relevos térmicos (para adesão, sem dissipação de calor) em vários lados da almofada aumentariam a durabilidade?

Estou faltando alguma coisa? Quais métodos de configuração você gosta de usar em uma placa de desenvolvimento?

Para placas de desenvolvimento diretas (para seu uso interno ), eu uso um jumper de solda ou coloco duas costas (3 almofadas) para fazer um comutador SPDT (aqui está uma pegada que eu uso ). Se for pequeno o suficiente, é rápido fechar e abrir com um toque de trança de solda ou desoldagem. O uso de um resistor real torna muito mais difícil retrabalhar com um ferro comum.

Se este é um produto (como a placa de desenvolvimento Atmel STK500 é um produto ), você deve usar algo como jumpers ou interruptores DIP, porque não deseja que um usuário idiota bisbilhote sua placa com um ferro a 1000 ° F. Eu tenderia para os interruptores DIP, se você tiver mais opções ou o colocar em um gabinete, caso contrário, os jumpers seriam mais baratos.

A questão principal deve ser “ isso é algo que será alterado como parte do uso normal? ” Se a resposta for sim, exigir um ferro de solda e habilidades é inapropriado. Se é algo que um usuário final pode modificar de 1 a 5 vezes (ou preferencialmente alguém qualificado, por exemplo, um técnico de laboratório), um jumper de solda pode estar OK.

Eu já lidei com essa questão algumas vezes. Claramente, há um tempo e um lugar para todas essas técnicas. Dito isto, não há regras ou convenções rígidas e rápidas que eu conheço que sejam padronizadas (ou mesmo necessariamente amplamente aceitas). Minha opinião é:

• A técnica de ponte de solda / 0 ohm é apropriada para criar uma "opção" em uma placa "suportada", mas não no caso de uso típico. Isso geralmente é chamado de "opção de população"; portanto, a idéia é geralmente adicionar a ponte uma vez ou não. Normalmente, não é usado para configurações que mudam mais de algumas vezes. Um exemplo pode ser um roteamento de sinal alternativo através de um transceptor opcionalmente preenchido.
• A técnica de jumper / cabeçalho é apropriada para situações nas quais você deseja "interromper" um sinal ou para muito poucas configurações do tipo "isto ou aquilo". Além disso, pense em usar isso quando a configuração for alterada com pouca frequência. Exemplo talvez um ponto de interrupção da sonda de corrente ou uma configuração "seleção de tensão".
• A técnica do comutador DIP é apropriada para definições de configuração que podem mudar com frequência e exigem uma interface de usuário robusta / permanente. Exemplo talvez "bits de endereço" para um IC.

Novamente, não é uma resposta autorizada, mas minha opinião / regras de ouro.

Com que frequência será alterado? Se apenas de vez em quando ou apenas uma vez, uma almofada de solda é adequada. Se você espera que seja alterado frequentemente, eu usaria o dip switch. Os jumpers estão em algum lugar no meio.

Não use interruptores DIP para sair de casa. Os usuários irão alterá-los.

Eu colocaria orifícios de solda para jumpers, mas só os instalarei no protótipo se você os alterar com frequência. Mas, pelo que você descreve (ou seja, variantes da placa), eu colocaria as configurações na sua EEPROM -> pode definir no software, menos área.

Almofadas de solda estão fora. Apenas diga não. Você absolutamente não quer forçar ninguém a usar um ferro de soldar para poder usar sua placa, MESMO QUE eles sejam bons com um ferro de soldar.

A ideia da EEPROM / FET também não é uma boa ideia, porque não é facilmente observável. Qual é o estado desse FET? Você precisa de uma suíte de SW para descobrir, e talvez isso não seja suficiente: e se algo estranho acontecesse entre o que você disse a SW que queria e o que realmente aconteceu no FET?

Portanto, suas opções são interruptores DIP ou pinos e jumpers. Você também pode fazer pinos com uma pistola de arame. Eu preferiria um pouco o DIP, mas faça a sua escolha. Qualquer uma dessas três milhas é melhor que a solda / SW.

Para coisas que só precisam ser mudadas "de uma maneira" [ou seja, mudadas uma vez, mas não mudadas de volta], às vezes tenho visto placas com um fio físico soldado entre dois pontos e marcado para corte. Isso pode funcionar apenas para placas de retenção, mas com o equipamento de posicionamento correto, pode funcionar com refluxo. (Eu vi resistores de furo passante refletidos usando um recorte sob o corpo do resistor, para que os condutores fiquem apoiados na placa; se o fio do jumper permanecesse no lugar durante o refluxo, não veria nenhuma razão para ele não funcionar. )