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使用模块进行原型开发
如今，开发新应用的第一步常常采用模块化方法。
这可以通过多种方式来实现。
首次进行概念验证时，仅使用无焊试验板和跳线是相当常见的。这样可以非常快速地试验各种构想。变更可以在几秒钟内完成，并且无需烙铁等任何其他工具。通孔技术器件应用广泛，既可作为单个元器件提供，也可作为电阻器、电容器和许多其他电子元器件的套件零件提供。
图 1：无焊试验板和跳线 (922327-ND)。（图片来源：Digi-Key Electronics）
此外，像加速计、陀螺仪和无线连接这样的不同功能模块也非常普及，使得人们更容易将试验板用于更复杂的项目。
在没有模块可用的情况下使用 SMD 元器件对于试验板来说仍然很棘手，但利用这些适配器的话，困难便迎刃而解。适配器将 SMD 元器件转换成可配合试验板使用的通孔器件。适配器适用于广泛的 SMD 封装，从不同的 SOT 封装开始，到各种各样的 SOP 和 QFP 封装，再到 BGA 封装。甚至有适配器可用于不同的 SMD 电阻器或电容器，以及微型 USB 或 microSD 卡等不同连接器。
为使原型比试验板设计更加稳健，可以将项目适配到有孔板，后者有不同的形状和尺寸。只需用一些电子线连接器件，并将器件和电线焊接到电路板上，原型即可进行演示。
另一种方法可以是使用某种扩展板，如 Arduino 盾板、Raspberry Pi HAT 或 BeagleBone Cape。这些平台的一大优势是相关信息很容易获得且有多种项目随之发布。不过，使用这些标准化扩展时还有一些事项需要考虑。
图 2：TQFP/LQFP80 转 DIP 适配器 (PA0110-ND)
例如，Arduino 及其复制品具有明确定义的针座引脚分配，以及易于识别的用于电源和接地的引脚。
但是，I2C 的某些引脚的辅助用途可能会引发问题。使用的某些处理器把 I2C 作为模拟引脚的辅助功能，有些则作为数字引脚的辅助功能。此外，有些 Arduino 使用 3.3 V 而不是 5 V 的逻辑电平。Arduino 上也有一个针座引脚用于识别所用的逻辑电平。
虽然所有不同的 Raspberry Pi SBC（已停用的 A 和 B 型号及计算模块除外）都有兼容的 40 引脚针座，但这对某些复制品可能是个问题。一般兼容性通常是既定的，但辅助功能可能就不一样了。
不过，这不是一个大问题。它只是意味着盾板、HAT 和其他扩展板可能并不总是与相关 MCU 板或 SBC 100% 兼容，因此检查所用模块之间的引脚分配很重要。
如果选定了匹配组合，利用这些专业的扩展件构建原型将能节省大量开发时间。通常会提供软件示例、教程和视频，一般还会有技术支持。至少可以从各种社区论坛获得支持。
所有这些方法都有助于加快概念验证和原型开发，节省时间以使用户能集中精力处理开发过程的其他方面，从而缩短产品上市时间。
关于此作者
Michael Marwell 是负责 DigiKey 在欧洲、中东和非洲业务的数字技术营销经理。他在德国获得工程学硕士 (FH)之后开始其门禁控制系统硬件开发工程师职业生涯，随后一直在不同的供应商和分销商从事应用工程岗位。闲暇时间，他爱好摄影，喜欢对电子设备进行修修补补。
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