使用模組進行原型開發

現今要開發新的應用，第一步通常都是以模組化的方式進行。

這可以透過多種不同方法實現。

在初始的概念驗證階段，通常只使用免焊式試驗電路板與跳接線。這樣就能很快地測試想法。只要幾秒就可以做修改，也不必使用烙鐵等任何其他工具。採用通孔式技術的元件很容易取得，除了做為單一元件以外，一些零件 (如電阻、電容與其他許多電子元件) 的套件亦附有這種元件。

圖 1：免焊式試驗電路板與跳接線 (922327-ND)。(圖片來源：Digi-Key Electronics)

另外，由於很容易取得加速計、陀螺儀與無線連線等具備不同功能性的模組，因此現在更容易將試驗電路板用於較為複雜的專案。

雖然在沒有模組的情況下使用 SMD 元件對試驗電路板來說仍然很棘手，但只要使用這些配接器就有機會。配接器會將 SMD 元件轉換成通孔式元件，從而可搭配試驗電路板使用。從不同的 SOT 封裝、一系列的 SOP 與 QFP 封裝到 BGA 封裝，目前許多種 SMD 封裝都有適用的配接器。甚至不同的 SMD 電阻或電容及不同的連接器 (如 micro USB 或 microSD 卡等)，也都有可用的配接器。

要讓原型比試驗電路板設計更為穩固，可讓專案轉接穿孔板；穿孔板有不同的形狀與尺寸。只要用幾條電子線將元件連接起來，並將元件與電線焊接到板上，原型便能進行示範了。

也可以使用各種可用的擴充板，如 Arduino 擴展板、Raspberry Pi HAT 或 BeagleBone Cape。這些平台的一大優勢就是可廣泛取得資訊，以及隨平台發佈的一系列專案。然而，使用這些標準化擴充元件時仍需有所考量。

圖 2：TQFP/LQFP80 轉 DIP 配接器 (PA0110-ND)

舉例來說，Arduino 與其複製品都有明確定義的排針座引腳配置，以及易於辨識的電源與接地引腳。

然而，有些 I²C 引腳的次要用途可能會造成問題。某些使用的處理器將 I²C 用作類比引腳上的次要功能，某些則用作數位引腳上的次要功能。另外，有些 Arduino 改用 3.3 V (而非 5 V) 做為邏輯電壓位準。Arduino 上還有排針座引腳，可用於辨識所使用的邏輯位準電壓。

雖然各種 Raspberry Pi SBC 都有相容的 40 引腳排針座 (退役的 A 與 B 模型以及運算模組除外)，但這對某些複製品可能是個問題。一般來說都有普遍相容性，但次要功能就不一定了。

但這並不是什麼嚴重問題。這只代表擴展板、HAT 及其他擴充板不一定與相關的 MCU 板或 SBC 完全相容，並且務必檢查所使用的模組之間的引腳配置。

如果選用了匹配組合，則使用這些專業的組建擴充元件來開發原型會省下非常多的開發時間。通常會提供軟體範例、教學與影片，一般也會提供技術支援。如果皆未提供，至少還能從許多社群獲得支援。

這些方法都有助於加速概念驗證與原型階段，藉此縮短上市前置時間，省下時間讓開發人員專心處理開發過程的其他層面。