Prototipos con módulos

El desarrollo de una nueva aplicación en la actualidad se realiza a menudo con un enfoque modular como un primer paso.

Y esto se puede hacer de muchas maneras.

Como primera prueba de concepto, es bastante común usar simplemente una placa de pruebas sin soldadura y cables de puente. Las ideas pueden ser probadas muy rápidamente. Los cambios se realizan en segundos, y sin necesidad de herramientas adicionales, tales como un soldador. Los dispositivos de tecnología de orificio pasante están ampliamente disponibles como componentes individuales o en kits de piezas como resistencias, capacitores, y muchos otros componentes electrónicos.

Figura 1: Placa de pruebas sin soldadura y cables de puente (922327-ND). (Fuente de la imagen: Digi-Key Electronics)

Además, la amplia disponibilidad de módulos para diferentes funciones como acelerómetros, giroscopios y conectividad inalámbrica, está haciendo que sea más fácil usar la placa de pruebas para proyectos más complejos.

Utilizando componentes SMD cuando no está disponible el módulo es todavía complicado para las placas de pruebas, pero resulta posible con estos adaptadores. Los adaptadores transforman un componente SMD de orificio pasante en un dispositivo que puede utilizarse con placas de pruebas. Los adaptadores están disponibles para una amplia variedad de paquetes de SMD, a partir de diferentes paquetes SOT, a través de una variedad de paquetes SOP y QFP, hasta paquetes BGA. Incluso hay disponibles adaptadores para diferentes resistencias SMD o capacitores y conectores diferentes como micro USB o tarjetas microSD.

Para que un prototipo sea más robusto en comparación a un diseño de placa de pruebas, es posible adaptar el proyecto a una placa perforada, que está disponible en diferentes formas y tamaños. Simplemente conectando los dispositivos con algunos cables de enganche y soldando los dispositivos y cables a la placa, el prototipo está listo para ser probado.

Otro enfoque podría ser utilizar una de las diferentes tarjetas de expansión disponibles como un blindaje Arduino , Raspberry Pi HAT o BeagleBone Cape. Una gran ventaja de estas plataformas es la amplia disponibilidad de información y la variedad de proyectos ya publicados. Aún así, hay algunas cuestiones a considerar cuando se utilizan estas extensiones estandarizadas.

Figura 2: Adaptador de TQFP/LQFP80 a DIP (PA0110-ND)

Por ejemplo, los Arduinos y clones tienen pines del cabezal claramente definidos, así como pines fácilmente identificables para la fuente de alimentación y tierra.

Sin embargo, la utilización secundaria de algunos pines para I²C puede causar problemas. Algunos procesadores han utilizado I²C como una función secundaria en los pines analógicos, algunos en pines digitales. Además, algunos Arduinos utilizan un nivel de tensión de lógica diferente de 3,3 V en lugar de 5 V. Asimismo en Arduino, existe una disposición de pines de cabezal utilizado para identificar la tensión de nivel lógico.

Mientras todos los diferentes SBC Raspberry Pi (a excepción de los modelos A y B ya retirados del mercado, y el módulo de cómputo) tienen un encabezado de 40 pines compatibles, esto puede ser un problema con algunos clones. La compatibilidad general normalmente es un hecho dado, pero las funciones secundarias podrían diferir.

Sin embargo, esto no es un gran problema. Sólo significa que los blindajes, HAT, y otras placas de expansión pueden no siempre ser 100% compatibles con las placas MCU o SBC y es importante verificar las conexiones entre los módulos utilizados.

Si se selecciona un conjunto correspondiente, la construcción de un prototipo con estas extensiones de construcción profesional puede ahorrar mucho tiempo de desarrollo. Generalmente se proporcionan ejemplos de software, tutoriales y videos, y a menudo hay apoyo técnico disponible. Al menos, es posible obtener el apoyo de las diversas comunidades.

Todos estos enfoques ayudan a reducir el tiempo de salida al mercado, acelerando la prueba de concepto y fase de prototipo, lo que ahorra tiempo para concentrarse en otros aspectos del proceso de desarrollo.