簡單、快速、便利地進行原型設計

一個小問題：您知道如何輕鬆地手工焊接 54-SMD 封裝嗎？(圖 1)

圖 1：針對原型設計手工焊接表面黏著零件 (如 u-blox 的 ZED-F9T GNSS 模組) 幾乎不可能。(圖片來源：u-blox)

我也不知道。

雖然處理表面黏著產品並非不可能，但絕對是一大阻礙。幸好，我們不需要深入研究進階的焊接方法，因為還有另一種方式：我們可以使用開發板，輕鬆快速地進行原型設計。

開發板包括評估板、展示板、評估分接板等產品，是已裝配組件的印刷電路板，以便利的方式提供主要組件。這些電路板包含特定產品，如微控制器、感測器、按鈕、通訊模組或麥克風，用於探索元件的功能。此外，也可以是一些組件的組合，用於某種目的，如通訊等。開發板從簡單的設計 (主要組件安裝在 PCB 上，提供容易使用的引腳排列) 到複雜的設計 (電路板裝載所有必要的零件，如被動元件、連接器、按鈕、 LED、轉換器等) 都有。

其最大優勢是已經過設計及佈局，可立即使用。若要採購原始元件和認可的組件，以及設計電路板並等待所有零件到貨，可能需要數週或更長的時間 (表 1)。相較之下，使用 DigiKey 庫存的開發板，您最快可以在一天之內開始快速製作原型。

表 1：從頭開始設計或直接採用現成評估板／開發板的前置時間比較。

讓我們再次回顧剛剛關於焊接 54-SMD 封裝的問題。這是源自於我對 u-blox 的 ZED-F9T GNSS 模組的研究；這是一款公分級準確度的精巧小元件。 我可以花大量時間分析規格書上的 54 個引腳排列，在 MyLists 上編寫 BOM，建立 DKRed PCB 並等待一切到位…或者我只需要購買 Sparkfun 的 ZED-F9T 分接板 (圖 2)，已包含預先裝載的元件和正確的配件，就可以立即開始工作。我得以快速開始進行概念驗證，遠比從頭開始使用該元件要快得多。

圖 2：Sparkfun 的 ZED-F9T GNSS 計時分接板可用於快速評估 u-blox 的 ZED-F9T GNSS 模組。(圖片來源：Sparkfun)

包含 u-blox 模組的 Sparkfun 產品讓我們注意到：開發板可以由元件製造商生產，也可以由第三方公司生產。生產 STM32 微控制器的製造商 STMicroelectronics 提供豐富的開發板產品組合，從符合經濟效益的簡單選項 (如 Nucleo 板) 到更複雜的各式評估板。點選此處瞭解 ST 更多不同類型的 STM32 原型設計硬體選項。

第三方公司，包括 Adafruit、Sparkfun、Seeed、MikroElektronika、DFRobot 等提供大量創新開發板，這些開發板容易使用，並提供範例專案以及連接指南和程式碼，協助工程師和設計人員快速上手。

開發板必備品

表 2 概述一些範例開發板及其功能：

表 2：簡要說明一些範例開發板及其主要特點。

平台重點

表 3 包括設計人員可用於其專案的三種熱門開發板平台。

表 3：一些熱門的開發板平台。

開發板的價格、用途、耐用性、目的各不相同。專業工程師可以利用開發板快速完成概念驗證 (圖 3)，並有助於將元件從分接板設計轉移至最終設計。 學生、業餘愛好者、創客可善用開發板容易取得和其價格點的優勢，將其納入設計中。

圖 3：使用評估板／開發板 (如此處的 Seeed ETA9740 電池充電器評估板) 可以節省大量設計時間。(圖片來源：作者使用 Seeed 的圖片創作)

結論

無論您是正在進行畢業設計的學生，還是在驗證概念的研發工程師，很少有工具能夠與開發板的易取得和高效率相媲美。這些板件讓快速原型設計更簡單，助您迅速實現想法，並順利地從草圖進入專業級解決方案。