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Jumperless V5:無需跳線的面包板

KiCad ? 來源:KiCad ? 作者:KiCad ? 2025-04-08 11:19 ? 次閱讀

Crowd Supply 上看到一個很好玩的項目,分享給大家。無需跳線的面包板,主控使用了樹莓派最新的 RP2350。

Jumperless V5讓你像一個能“看見”電流、用魔杖召喚跳線的極客巫師一樣進行硬件原型設計。它是一個硬件集成開發環境(IDE),將基于模擬特性 RP2350B 的開發板、裝滿線材的抽屜、以及堆滿測試設備的工作臺(包括電源萬用表示波器、函數發生器和邏輯分析儀)全部塞進了一塊面包板中。

您可以使用軟件定義的跳線將任何點連接到其他點,因此四個可單獨編程的 ±8 V 電源、十個 GPIO 和七個電壓、電流和電阻管理通道都可以連接到面包板或 Arduino Nano 接頭的任何位置。每個孔下的 RGB LED 將面包板本身變成一個顯示屏,實時展示電路中發生的一切。

對了,它搭載了全新的 RP2350B!

在原有基礎上進行改進

V5 是對原版 Jumperless 的重大重新設計。有幾百人在使用 Jumperless、分享想法并編寫自己的應用程序,這給了我們一份需要改進的事項清單,并啟發我們讓電路從大腦進入硬件的感覺更像真正的魔法。

一旦基本原理得到驗證,我們就能添加一些更瘋狂的新東西,比如

面包板下的 14x30 顯示屏

用于連接和測量電壓、電流和電阻的光滑探針(探針尖端還可在任何地方連接)

板載 Python 解釋器和應用程序庫,用于存儲、運行和共享可控制一切的應用程序

四個獨立可調的 ±8 V、300 mA 電源(其中兩個為面包板導軌,所有電源均可布線)

菊花鏈接頭,如果需要更大的工作區域,可以將兩塊或更多塊 Jumperless v5 板組合在一起

可選擇無電腦操作,因為所有操作都可通過板載旋轉編碼器菜單和探頭進行控制

可選擇納米針座引腳,因此 Jumperless V5 可以與任何開發板配合使用,即使是引腳布局不同的開發板也可以

過流和過壓保護,即使繞過軟件保護并將電源對地短路,也不會造成損壞

wKgZO2f0leGAUZQPAAFlIdL7hnU854.png

Jumperless V5 的設計目的是在沒有電腦的情況下也能工作。通過串行終端接口進行的任何操作都可以在電路板上完成,只需使用面包板下的單擊輪、探針和 LED 指示燈即可。所有項目都以人類可讀的文本文件形式保存在內置的 16 MB 閃存中,因此您可以隨時插上電源,繼續您的工作。

編程

既然有了軟件定義的跳線,如果還像普通實體跳線那樣用,豈不是暴殄天物?全新的 RP2350B讓所有后臺管理任務僅需一個核心即可完成,另一個核心則完全解放,用于運行內置控制模塊的 Python 解釋器,僅需簡單調用即可操控一切。

因此,你可以編寫以下程序:

jumperless.setTopRail(5.00)jumperless.connect(top_rail, row_3)jumperless.connect(gnd, row_7)jumperless.uartSetup('tx':row_5,'rx':row_6,'baud':9600)response = jumperless.uart('Hello')ifresponse.length() 
或者,對于那些更喜歡模擬技術的人來說,編寫一個壓控制振蕩器易如反掌:

while True:  measurement = jumperless.measure(row_10)  jumperless.outputSine(row_20,'freq': measurement*1000)  jumperless.textOnBreadboard(measurement +"kHz")

通過 USB 將這些代碼段放到 Jumperless V5 上(或從 Thonny 或其他設備上實時編碼),它們就會存儲在你的應用程序庫中,你可以隨時運行它們。

如果你更喜歡 Arduino 風格的 C++,Jumperless V5 還能通過其可路由的 UART 線路接受命令,因此你可以直接在任何形狀模糊的 Nano-board 上使用相同的 API 控制你的 Jumperless:

Serial.print(jumperless.connect(row_4, row_20));
或者,你也可以向它發送整個網表:

Serial.print("f 5-gnd, 23-adc_1, 4-20, gpio_2-nano_reset, ");
您的應用程序和項目庫可以通過 USB 文件系統訪問,因此與社區共享應用程序和電路就像拖放文件一樣簡單。

UART、I2C、SPI 和 MIDI

Jumperless V5 可以捕捉或寫入電路板上的任何 UART、I2C、SPI 或 MIDI 信號。它可以設置為在面包板 LED 上打印所讀取的內容,將 Jumperless 變成串行監視器,或在計算機上顯示為兩個 USB 設備,并通過另一個端口進行雙向通信

功能特性

wKgZO2f0leKAeYY3AAkh7_O4vQ0747.png

4 個 12 位 DAC(MCP4278)1 通過大電流運算放大器 (L272D) 緩沖和移位至 ±8V 2

7x 12 位 ADC(內置于 RP2350 中),經緩沖和電平轉換 (LM324) 3 讀取 ±8V 電壓

2 個 12 位電流/電壓傳感器 (INA219) ?,也可用于測量電阻

10 個可路由 GPIO (RP2350),也可用于硬件 I2C、UART 或 SPI

兩側各有 2 個 14 引腳菊花鏈接頭?,可將 8 個模擬信號 + SPI + 電源傳遞給另一個無跳線探頭

一個很酷的探頭?,通過 TRRRS 插孔連接,讓您可以測量東西

一個旋轉編碼器和開關 (SIQ-02FVS3) ?

451 個可尋址 RGB LED (XL-1010RGBC) ?

附帶探頭

Jumperless V5 的探針系統通過 92 個精密電阻構建的分壓器網絡及 ADC 通道,精準感知探針觸碰的觸點編號。探針具備以下功能:

模式指示:內置 LED 顯示當前操作模式(如連接配置、信號注入或測量)。

交互控制:
- 雙按鈕:用于添加或移除電路連接。
- 模式切換開關:將探針轉為可路由的模擬 I/O 端口,支持快速測量電壓/電流或向電路注入信號(如脈沖、正弦波)。

wKgZO2f0leKAIebfAAPzU7kTPL0036.png

想干什么就干什么

這東西沒有 “規定 ”的用法。每一個設計決定都是為了讓它盡可能具有通用性,同時保持其趣味性和易用性。無論你是業余愛好者、音樂家、學生、黑客、科學家、教師、工程師、藝術家,還是只想在面包板上玩玩 Doom 的人,Jumperless 都能為你提供一個全新的工具,將你的想法變成精彩的東西。

wKgZO2f0leKAU_k4AAQ9dedkt7s799.png 面包板外殼只有四個焊點,因此您可以用自己喜歡的顏色或材料印制的外殼更換,輕松定制 Jumperless。您還可以更換任何彎曲的彈簧夾。在實踐中,這從來沒有必要,因為這些高質量的磷青銅夾非常堅固,但我知道這對習慣于使用廉價面包板的人來說是個問題。 wKgZO2f0leOAffA_AAZMEUdcw4A386.png 原理圖 & PCB 主板 wKgZO2f0leOAd6TqAAQ__tqWlNM549.pngwKgZO2f0leOAHgkXAAMQnFfvNhU073.pngwKgZO2f0leOABY0KAASOCVJt3rU052.pngwKgZO2f0leOAeds8AATjpUil_QQ736.pngwKgZO2f0leSActF_AAp27KpFpzk367.pngwKgZO2f0leSAYI3ZAAqywnhTtKU377.png Probe 探針 wKgZO2f0leSAD_B7AAHdSHz1bcE384.pngwKgZO2f0leSAOGxaAAJwhoz5TEg674.pngwKgZO2f0leSATgtSAAJeHeLwM2Y423.pngwKgZO2f0leWAbRVHAAG0BVAM-74022.pngwKgZO2f0leWAWPYHAAFORDJJ2_4062.pngwKgZO2f0leWAaye1AAFVO5KgC0A429.pngLicense 硬件:CERN-OHL-P-2.0 license 軟件:MIT

倉庫 & 下載

可以在Github中獲取開源倉庫:

https://github.com/Architeuthis-Flux/JumperlessV5

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