回想起动手实作硬件设计和除错的那个年代,我很快地就了解到在各种子组装之间保持干净、完整记录以及一致地“连接”电缆有多么重要。除错任务真的十分困难,因此无需过度费心去解决效率不佳的问题,只要先弄清楚哪条电缆连接到哪里、承载何种电源或讯号以及介于传感器、电源、负载、电路板(PCB)和显示器之间的实体路径即可。
在一项项目由于电缆未“妥善管理”、没加卷标或卷标错误、胶带或热缩管包裹的接头悬在“半空中”以及极少量的记录,造成在除错过程中浪费太多时间之后,我才开始想到要用一致且可靠的互连和连接器仔细地逐一重新布线,一致地标记所有内容并记录下来。由于我的认真勤快、细心地逐步检查和布线,当然还有运气也不错,因此当我完成这项任务后,一切仍能顺利运作。第二天,当团队中的其他人陆续到达并看到我做的成果时,简直都把我当“英雄”了——但是,换句话说,如果事情没这么顺利的话,也可能随随便便就把我打入冷宫了。
在那次项目之后,我发誓绝对不容忍在我的任何专业或个人设计项目出现乱得像“老鼠窝”一样的飞线(rat’s nest)。但是这说起来轻松,而且我最近发现通往布线的“老鼠窝”之路是漫长且渐进式发生的。您当然不会一开始就计划搞一个像是意大利面般的一团乱;相反地,它一次只会发生一点点。从这一个阶段到下一个阶段可能只是一小团杂乱,而且也没什么大不了的,但是有一天当您回过头去看看全貌时,已经变得杂乱到无法收拾了。
我是怎么知道的?几年前,我的朋友请我帮忙安装一台Ecobee智慧恒温器,如图1所示。由于说明书存在争议,因此我们在安装时遇到了一些问题,所幸最后总算解决了。当时因为只有几根电线,所以总觉得发展成老鼠窝的机会极低。
图1:这款Ecobee智慧恒温器只需要几根电线,但却可能是发展成杂乱布线的开始。(来源:Ecobee, Inc.)
一年后,我的朋友想在房子的另一区再添加一个装置,因此再次向我寻求帮助。这一次我很快就完成了,因为我之前详细记录了首次进行的布线,也注意到供货商提供的说明书有所误导(这倒不一定是他们的错,因为使用中的许多供暖系统都各有其特点)。现在,发展成老鼠窝的可能性增加了一倍,而且当我为电线加上标记时,它开始出现了各种不同的颜色、连接器和互联机等等。但是,无论如何,我们还是顺利完成了,而且也能正常运作,而且我那时想等“以后”再来整理即可。
时间快转来到几周前,也就是在首次安装的两年后,令人惊讶的是,这位朋友决定在房子的最后一个区域添加另一个智慧恒温器。由于品牌和型号都相同,因此安装过程更快速了。好消息是,现在,这三个区域的每个回路上都使用相同的硬件,包括交流(AC)变压器、继电器和恒温器。不过,悲惨的是,当我退后一步看整个线路的样子,情况已经是一团糟了,如图2所示。
图2:在安装了三个Ecobee装置后,地下室的布线情况看起来就是这样——完全没什么可说嘴的…(来源:Bill Schweber)
虽然我不担心基本的可靠性,因为电线并不会受到任何外在的破坏,但看起来就像是业余爱好者直接把所有的东西组在一起,希望如此就能运作。但如果以后需要任何维护或升级,我所做的详细记录(就算是包括明确标示的电线颜色和连接点等)也会令我自己或下一个进行处理的人感到沮丧。
这听起来有点讽刺。在我经常阅读的众多出版物中,总是令人感兴趣的是《电缆安装和维护》(Cabling Installation & Maintenance),它讨论到与铜线和光纤互连相关的所有事物,包括标准(您知道有用于电缆标签的ANSI标准吗?)、工具、技巧、技术和测试。该期刊还定期发表系列文章,由线缆安装专家分享在工作过程中遭遇到的老鼠窝照片,如图3所示。
图3:来自《电缆安装和维护》期刊发表的商业“老鼠窝”安装照片(来源:Cabling Installation & Maintenance)
您可能会想“谁会这么草率的工作?他们到底在想什么?”接着可能是“我绝对不会那样布线。”但现实情况是,我确实那样做过了,而且是进行较小规模、低电压、非数据网络直流(DC)回路的安装。我学到的教训是这种事情的发生以及你觉得“晚一点”会回来整理通常是自己一厢情愿的想法。
当然,并非所有布线安装最后都会成为老鼠窝。几年前,我被招待参访位于纽约市的CBS制作总部。过去50多年来,CBS安装了无数铜缆线,累积起来的每一捆线束差不多都跟您的手臂一样粗细了,而且这十几年来,他们还经常抽换掉其中部份线缆,并尽可能地以光缆更新取代。当主办单位在我们开始这趟幕后参访之前介绍到这一点时,我当时预期将会看到世界上最大规模的布线乱象。然而,与我的预期恰恰相反,在CBS的制作总部到处都只见打理得十分整齐。每一捆电缆都就定位,每一单条电线及其连接的面板也都贴上标签并且绑扎整齐。
现在,我决定,只要天气变暖而且供暖系统处于季节性休工状态时,我就要花一天的时间重做把这些布线做好,而且一定要十分整齐。我已经仔细观察过所需要的多线式隔离带(图4)和3AG保险丝的多线式保险丝座(图5)了,然后重新整齐地调整三个恒温器的回路并滑扣好连接器,每一次执行和转换时都会加上清楚的卷标以及完整的记录。这可是悠关我个人自傲和职业诚信的问题。
图4:这是我打算使用的12线式双排端子座,每个恒温器回路都配有四个端子。(来源:You-Do-It Electronics)
图5:采用带有滑扣式快速连接端子的4线式3AG保险丝座,可以完美地连接保险丝;未用上的第4个位置就留作备用。 (来源:You-Do-It Electronics)
您是否曾经必须整理别人造成的老鼠窝?您自己的布线曾经逐渐累积了这种老鼠窝吗?你回头去整理过了吗?
(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体PlanetAnalog,参考链接:My incremental wiring rat’s nest,编译:Susan Hong)