Træt af breadboards? Prøv en Sandwizz!

Microaware er en kickstart-finansieret startup med rødder årtier tilbage i branchen, og som gerne vil levere et værktøj til hurtig og effektiv prototyping til elektronikudvikling. ”Wiz-delen” tegner diagrammet med afsæt i firmaets komponentbibliotek, hvorfra der bliver genereret en automatisk SPICE-netliste

Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 8 – 2024 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)

Af Rolf Sylvester-Hvid

Mon ikke de fleste har prøvet at arbejde med et breadboard på ét eller andet tidspunkt under udvikling af nye elektronikprodukter. Breadboards er slet ikke så tossede, da man jo opnår en fin mulighed for at bygge sin konstruktion uden så meget som at tænde for en loddekolbe. Strukturen med de tværgående lederbaner og clips i breadboard-platformen gør det let at sætte diskrete komponenter og leadede IC’er uden for stor kompleksitet ned i hullerne på breadboardet, hvorefter man kan udføre de interne forbindelser med lus eller små stykker enkeltledere. I den ideelle verden skulle man gerne kunne opleve funktionen af sit design med mulighed for hurtige ændringer i designet og/eller fuld genbrug af komponenterne – og breadboard – når først designet er på plads.
Men … i den ideelle verden, som sagt. For det er ikke altid lige let at få konstruktionen skruet rigtigt sammen på sit breadboard. Har vi fået komponenterne ordentligt på plads i boardet (eller mangler der forbindelser)? Og det kan også være sin sag at foretage udlæsninger af målinger fra designet, hvis man kun råder over et enkelt eller to multimetre, og så er overskueligheden også lidt vanskelig – ikke mindst, hvis man efterfølgende skal overføre designet til en netliste, Gerberfil eller tilsvarende. Bevares, breadboardet er en god løsning til hurtig prototyping, men der har hidtil manglet noget. Men det ”noget” kan man sandsynligvis opnå med en fin overbygning – eller skal vi sige ”underbygning” i form af Microawares Sandwizz-konstruktion. I øvrigt en ren fiks leg med ord, da man jo danner en sandwich af breadboard og Microawares ”add-under” board, og der er jo en udtalt ”wizard”-funktion med Sandwizz-boardet. Om det er bevidst, fik vi aldrig spurgt om, men det ligger snublende nær …
– Tanken med Sandwizz-boardet har været at skabe et værktøj, der er nemt at bruge på det tidligere prototypestadie for professionelle udviklere af mere kompakte konstruktioner, men også til undervisningsbrug. Vi har haft som mål at skabe en løsning, der vil kunne sælges for rundt regnet 99,- euro – og noget billigere for early-birds på kickstart-programmet, og hvor man med vores løsning kan udvikle designs nemt og enkelt og uden de begrænsninger, der ligger latent i brugen af breadboards, fortæller Tommy Bjerre Nielsen om den løsning, som han siden februar 2024 har arbejdet på at udvikle og kommercialisere sammen med ”makkeren” René Lynge.

56 parallelle DMM’er på boardet
Som Tommy Bjerre Nielsen demonstrerer, er det ganske let at komme i gang med sit design, når man anvender Sandwizz fra Microaware. Man slutter bare sin kombination af Sandwizz-board og breadboard til en pc, og med brug af KiCad, der jo er et fint open-source diagramtegningsprogram, er man faktisk i gang. Man kan nu tegne sit design med brug af komponentbiblioteket fra Microaware, og derefter er konstruktionen så at sige semi-selvkonfigurerende.
– Man vil trin for trin på sin pc få anvisninger til placering af de fysiske komponenter på breadboardet. Efter placering af komponenterne tjekker Sandwizz-løsningen og softwaren, at komponenterne sidder rigtigt og har en god forbindelse til de enkelte terminaler. Ud over positionerne tjekker Sandwizz-boardet også for korrekt polarisering, så funktionen faktisk er bug-fri, før man overhovedet tester designet. Vores bibliotek i Microaware indeholder en række standardkomponenter, men også strømforsyning og signalgeneratorer, så man som udgangspunkt har sinusform, firkant-, trekant- og savtakkurvegeneratorer til rådighed, forklarer Tommy Bjerre Nielsen undervejs.
Nu kommer grafikelementet så til sin ret, for reelt indeholder Sandwizz-/Microaware-konstellationen 56 parallelle DMM’er, så man forskellige steder i designet kan udlæse kurveformerne gennem sit design. Det vil sige, at man uden overhovedet at tænde en loddekolbe kan opnå et wizard-supporteret og bug-frit design med fuld funktion. Det er da ærlig talt en ret fiks løsning til såvel undervisningsbrug som til udvikling af hurtige prototyper.

”Gule komponenter” får nok selskab af flere
Ud over en lang række diskrete komponenter og værdier indeholder Microaware-biblioteket også muligheden for at placere fire styk operationsforstærkere på breadboard-/Sandwizz-kombinationen. Dertil kommer fire strømgeneratorer, fire D/A-konvertere og programmérbar-gain forstærkere. Desuden kan man syntetisere USB-interface, xFPA samt komponenter i de klassiske TTL-/CMOS-serier, hvor Microaware leverer syntesen. De etablerede ”gule komponenter” fra biblioteket vil derfor hen ad vejen få selskab af flere typer.
– Konceptet er trods den dokumenterede funktion fortsat ganske nyt, og dermed er der også basis for udvikling af mere komplekse designs hen ad vejen. Ud over de mere avancerede komponenter, man kan tilføje, så kan man som bruger også skalere sit design opad gennem en kaskadekobling af flere breadboard- og Sandwizz-kombinationer. Det giver også en mulighed for at arbejde videre på eksisterende designs uden at skulle starte forfra, konkluderer Tommy Bjerre Nielsen.
Han slutter besøget af med at vise nogle flere boards, som udbygger mulighederne i Microawares designløsninger: Microaware kan blandt andet levere et Arduino nano lib-board, så man lettere kan integrere moduler, shields og komponenter i samme løsning. Den nystartede virksomhed har desuden også udviklet et Sandwizz Protoboard, der gør det muligt at overføre et breadboard-design 1-til-1 til et prototype-board, så man blandt andet kan udføre felttests af designs i en mere robust udformning – og uden de store hovedbrud …

Billedtekst:
LED’er er så gode til at demonstrere funktioner af elektroniske løsninger – ligesom lydgivere i øvrigt. Tommy Bjerre Nielsen har en fin demokasse med en række eksempler på, hvad der er muligt med Microaware Sandwizz board-løsningen til ”lodningsfri prototyping”. Fra et pc-miljø kan man hurtigt og let realisere prototyper fra et KiCad-design og se prototypen i aktion med 56 parallelle DMM’er, funktionsgeneratorer og masser af komponenter fra Microawares bibliotek af mange slags – også ”gule typer” fra biblioteket.