Same Sky Presents – พื้นฐานของ DIP Switches

สวิตช์ DIP หรือแพ็คเกจอินไลน์คู่มีการใช้งานมาตั้งแต่ปี 1970 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ OEM และลูกค้าปลายทางเปลี่ยนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลังจากที่ได้รับการผลิตแล้ว สวิตช์ DIP มักใช้เพื่อกำหนดรหัสพื้นที่สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องทำงานในรูปแบบต่างๆ ในที่ต่างๆ เพื่อเปลี่ยนช่องสัญญาณวิทยุที่เครื่องเปิดประตูโรงรถใช้ หรือเพื่อบอกเมนบอร์ดพีซีว่าเสียบหน่วยความจำประเภทใดไว้

พื้นฐานสวิตช์ DIP

สวิตช์ DIP ประกอบด้วยชุดสวิตช์ในหน่วยเดียว โดยปกติแล้วจะติดตั้งบน PCB หรือเขียงหั่นขนม การทำงานขั้นพื้นฐานของสวิตช์ ซึ่งต้องตั้งค่าตำแหน่งของสวิตช์ด้วยตนเอง หมายความว่าสถานะของสวิตช์นั้นง่ายต่อการตรวจสอบในระหว่างการเริ่มต้นระบบ ซึ่งแตกต่างจากแผงปุ่มกดเมมเบรนที่ต้องสำรวจโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ ความเรียบง่ายนี้ทำให้สวิตช์ DIP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการป้อนข้อมูลไปยังเฟิร์มแวร์ระบบพื้นฐาน เนื่องจากไม่ต้องใช้กำลังในการคำนวณมากในการพิจารณาว่าสวิตช์ปิดอยู่หรือไม่

ความเรียบง่าย ความยืดหยุ่น และต้นทุนต่ำของสวิตช์ DIP ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้งานอย่างต่อเนื่องในการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก มีหลายขนาด การกำหนดค่า สไตล์ และระดับพลังงาน

ลูกค้าสามารถเลือกจำนวนตำแหน่งบนสวิตช์ DIP ได้ตามความต้องการในการกำหนดค่าของแอปพลิเคชัน สวิตช์ DIP บางตัวสามารถสั่งงานด้วยมือ ในขณะที่สวิตช์อื่นๆ ต้องใช้เครื่องมือพิเศษหรือไขควงเพื่อเปลี่ยนตำแหน่งสวิตช์

รูปที่ 1: ตัวอย่างสวิตช์ DIP ทั่วไป (ที่มาของภาพ: Same Sky)

เช่นเดียวกับสวิตช์อื่น ๆ นักออกแบบจะต้องระบุจำนวน 'ขั้ว' และ 'throw' ที่ต้องมี สวิตช์แบบ single-pole single throw (SPST) สามารถปิดได้ ทำให้กระแสไหลผ่าน หรือเปิดเพื่อปิดกั้นการไหลนั้น (ดูรูปที่ 2)

รูปที่ 2: แผนภาพวงจร SPST (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

สวิตช์ single pole double throw (SPDT) ใช้เพื่อเลือกระหว่างสองเส้นทางที่แตกต่างกันไปตามกระแสที่สามารถไหลได้ดังแสดงในรูปที่ 3 'ขั้ว' เดียวทางด้านซ้ายในแผนภาพ มีตัวเลือกเทอร์มินัลสองตัวเลือกทางด้านขวา ซึ่งปัจจุบันสามารถ 'โยน' หรือเปลี่ยนเส้นทางได้

รูปที่ 3: แผนภาพวงจร SPDT (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

สวิตช์แบบขั้วคู่ (Double Throw) (DPDT) ควบคุมสองวงจรโดยใช้สวิตช์สองตัวที่เชื่อมต่อกันทางกลไก เมื่อตำแหน่งของขั้วหนึ่งเปลี่ยน ขั้วอื่นจะเปลี่ยนในลักษณะเดียวกับที่แสดงในรูปที่ 4 แต่ละขั้วจะเปลี่ยนทิศทางของกระแสที่ส่งไปยังเส้นทางที่แตกต่างกันในวงจร วิธีการนี้สามารถขยายได้เพื่อให้สวิตช์หลายตัวจับคู่กันเพื่อเปิดใช้งานขั้วหลายอันและการขว้างหลายครั้ง

รูปที่ 4: แผนภาพวงจร DPDT (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

จำนวนสวิตช์ในแพ็คเกจขึ้นอยู่กับการใช้งานและโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 1 ถึง 16 ตำแหน่ง แพ็คเกจสวิตช์ DIP ทั่วไปมีแปดตำแหน่ง เนื่องจากสามารถตั้งค่าได้ 256 วิธีที่แตกต่างกัน ซึ่งเทียบเท่ากับค่าไบนารี 256 ที่แสดงเป็นไบต์แปดบิต สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟังก์ชันสวิตช์และประเภทสวิตช์ทั่วไป โปรดอ่านบทความของ Same Sky ในพื้นฐานของสวิตช์

ประเภทสวิตช์ DIP ทั่วไป

สวิตช์ DIP มีหลายประเภท แต่ละแบบตั้งชื่อตามวิธีการใช้งาน รวมถึงตัวกระตุ้นแบบสไลด์ ตัวกระตุ้นเปียโน ตัวกระตุ้นแบบหมุน และอื่น ๆ

สวิตช์ DIP แบบสไลด์ โดยทั่วไปจะมีสองตำแหน่ง – ปิดหรือเปิด เปิดหรือปิด 1 หรือ 0 – และทำหน้าที่เป็นสวิตช์ SPST นอกจากนี้ยังมีสวิตช์ DIP แบบสไลด์ที่มีสามตำแหน่ง ซึ่งตรงกลางมักจะเป็นกลาง หน้าสัมผัสที่ปลายแต่ละด้านของสวิตช์ประเภทนี้หมายความว่าสามารถกำหนดค่าเป็นเปิด/ปิด/เปิดโดยที่ตัวกระตุ้นเคลื่อนที่ไปมาระหว่างสองด้านได้

สามารถกำหนดค่าสวิตช์ DIP เพื่อให้หน้าสัมผัสเปิดตามปกติ ทำให้วงจรสมบูรณ์เมื่อถูกกระตุ้นหรือปิดโดยปกติ ทำให้วงจรแตกเมื่อกระตุ้น

รูปที่ 5: สวิตช์ DIP แบบสไลด์ 8 ตำแหน่ง (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

สวิตช์ DIP มักใช้กับบอร์ดที่จะติดตั้งในกล่องปิดที่แน่นหนา ดังนั้นรูปร่างและขนาดของสวิตช์ ตลอดจนวิธีการเคลื่อนที่ของแอคทูเอเตอร์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานที่ง่าย ตัวอย่างเช่น สวิตช์ DIP เปียโน มีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกับสวิตช์ DIP แบบสไลด์ แต่ติดตั้งสวิตช์ในแนวนอน เพื่อให้สามารถสั่งงานโดยการเคลื่อนไหวขึ้นและลง สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับสวิตช์ DIP มาตรฐานซึ่งติดตั้งสวิตช์ในแนวนอน เพื่อให้สามารถสั่งงานผ่านการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลังได้

รูปที่ 6: สวิตช์ DIP เปียโน 8 ตำแหน่งพร้อมแอคทูเอเตอร์ขึ้นและลง (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

สวิตช์ DIP แบบหมุน มีแอคทูเอเตอร์ที่สามารถหมุนได้ระหว่างหลายตำแหน่ง มักใช้ลูกบิดที่มีช่องไขควงอยู่ด้านบน เมื่อผู้ใช้หมุนแอคทูเอเตอร์ เอาต์พุตของสวิตช์จะเปลี่ยนไปตามตำแหน่งต่างๆ

รูปที่ 7: สวิตช์ DIP แบบหมุนพร้อมตัวกระตุ้นแบบแบนหรือแบบยก (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

ข้อดีของสวิตช์ DIP เหล่านี้คือสามารถใช้เข้ารหัสข้อมูลจำนวนมากได้ ดังนั้นผู้ผลิตบอร์ดจึงสามารถใช้สวิตช์เหล่านี้เพื่อเสนอตัวเลือกมากมาย ตัวอย่างเช่น สวิตช์ DIP แบบโรตารี่ที่มีพินเอาต์พุตสี่ตัว สามารถสร้างการกำหนดค่าเอาต์พุตที่แตกต่างกันได้ถึง 16 แบบในรหัสไบนารี่ ซึ่งสะดวกสำหรับการตั้งค่าฐานสิบหก รูปที่ 8 แสดงแผนภูมิรหัสฐานสิบหกสำหรับสวิตช์ DIP แบบหมุน 16 ตำแหน่ง โดยมีตัวเลข 0 ถึง 9 และแสดงตัวอักษร A ถึง F

รูปที่ 8: แผนภูมิรหัสฐานสิบหกสำหรับสวิตช์ DIP แบบหมุน 16 ตำแหน่ง (แหล่งรูปภาพ: Same Sky)

รูปแบบอื่น ๆ ของสวิตช์ DIP แบบหมุนสามารถกำหนดค่าให้ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ SPDT ได้ด้วยการขว้างสอง สาม หรือสี่ครั้งสำหรับขั้วเดียว สามารถใช้ ตัวอย่างเช่น เพื่อกำหนดเส้นทางสัญญาณเดียวไปยังปลายทางที่แตกต่างกันสี่แห่ง ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของสวิตช์ DIP

ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญของสวิตช์ DIP

สวิตช์ DIP นั้นเรียบง่าย แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะถือว่ามีข้อกำหนดที่เปลี่ยนได้ทั้งหมด ในการเลือกสวิตช์ DIP ที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ ให้ค้นหาเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตสำหรับชิ้นส่วนที่แข่งขันกัน และเปรียบเทียบปัจจัยต่างๆ เช่น จำนวนตำแหน่งและประเภทตัวกระตุ้นของสวิตช์ เช่นเดียวกับที่แสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1: ข้อมูลจำเพาะที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกสวิตช์ DIP

ข้อกำหนดเหล่านี้อาจดูเรียบง่าย แต่มีความสำคัญ การใช้สวิตช์ DIP ในลักษณะที่อยู่นอกเหนือประสิทธิภาพการทำงานที่กำหนด อาจทำให้เกิดปัญหาได้ เช่น การก่อตัวของส่วนโค้งระหว่างหน้าสัมผัส (ไม่ดี) หรือแม้แต่หน้าสัมผัสที่เชื่อมปิดเอง (แย่กว่านั้น) พฤติกรรมทั้งสองสามารถสร้างปัญหาด้านความปลอดภัยได้ และอาจส่งผลให้ระบบใช้งานไม่ได้

บทสรุป

สวิตช์ DIP ถูกใช้เพื่อกำหนดค่าอุปกรณ์มานานหลายทศวรรษ และตอนนี้ยังเคยใช้ในการกำหนดค่าอุปกรณ์ IoT ล่วงหน้าก่อนที่จะนำไปใช้ในบ้านหรือโรงงานเพื่อจำกัดเวลาหยุดทำงาน แอปพลิเคชันทั่วไปอื่น ๆ รวมถึงการตั้งโปรแกรมที่เปิดประตูโรงรถและรีโมทคอนโทรล การกำหนดค่ามาเธอร์บอร์ดสำหรับพีซี และการทดสอบอุปกรณ์อุตสาหกรรมโดยไม่ต้องเปิดเครื่อง

สวิตช์ DIP มีหลายรูปแบบ สิ่งที่พวกเขามีเหมือนกันคือการผสมผสานระหว่างความเรียบง่าย ความยืดหยุ่น และต้นทุนต่ำ ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะค้นหาการใช้งานและแอปพลิเคชันใหม่ๆ ต่อไป Same Sky มีช่วงของ สวิตช์ DIP ในประเภทสไลด์ เปียโน และโรตารีแอคชูเอเตอร์ เพื่อให้เหมาะกับความต้องการด้านการออกแบบที่หลากหลาย