经典 DIP 开关的替代品

电器工程 开关 数字通讯 机械的 配置
2022-01-04 17:30:04

我正在寻找能够让用户频繁更改配置的部件。现在我正在使用连接到 I2C I/O 扩展器的 SMD DIP 开关。

困扰我的是这些组件(DIP 开关与 IO 扩展器 IC 相结合)的大尺寸以及相当繁琐的用户界面。是否有 DIP 开关或具有相同功能的东西,我可以通过 I2C 等数字总线与之交谈以读取其状态?

我也对完全不同的方法持开放态度。我所需要的只是可以以永久方式进行机械更改并允许至少 64 种不同状态的东西。重要的是,可以在电路未上电时进行配置,并向用户提供准确配置的视觉反馈。可以为电路通电的唯一方法是,如果配置和视觉反馈是自包含的,而不需要来自微控制器或 SoC 的控制。

这个问题与6年前的这个问题有些相关:DIP switch replacement

编辑:答案中有一些很好的建议,我想我没有回答这个问题,社区投票应该决定什么是有帮助的,什么是没有帮助的。如果您遇到与我相同的问题,请查看所有答案。

4个回答

您可以使用 SIP 开关代替 DIP。电路板面积的节省将为您的 I2C 接口(或更简单的接口,如带输入锁存器的移位寄存器)提供空间:

在此处输入图像描述

图片显示它是水平的,但它实际上是垂直安装的。

“拨码”开关

首先,“DIP”开关不必很大。这是一个 6 位 SMD 开关,带有 J 型钩针和 1.27 毫米间距:

CHS-06TA在此处输入图像描述

电位器

如果您不顾一切地减少占用空间,并且会给用户带来一点不便,您可以使用连接到 A/D 转换器的电位器。由于您需要 64 种设置,因此 12 位转换器应该有足够的分辨率余量来区分步骤,给定一些电气和软件过滤和阈值。这是一个 2 x 2 毫米的解决方案:

PVF2A

但是,我从未见过带有 64 个物理棘爪的模拟电位器。这意味着您在配置设备时不会为用户提供任何可靠的战术反馈。在启动时也很难可靠地找到正确的设置,因为它可以保持在两个设置之间的阈值上——我会将以前的设置存储在 EEPROM 中,如果电位器在启动时足够接近存储的值,我会认为他们是平等的。

此外,我可能不会使用 2 x 2 毫米的修剪器,但有成千上万种不同的修剪器。

你有备用ADC吗?

如果您在附近的微控制器上有一个备用的 8 位 ADC,您可能会放弃 IO 扩展器,转而使用电阻网络 - R-2R 梯形图或二进制加权梯形图。这会将开关位置编码为模拟电平。梯形电阻器有非常小的封装,但我不知道你是否会得到比你的 I2C 扩展器更小的一个。

您有多少条通用 IO 线

如果您可以使用更少的 IO 线,也许您可​​以放弃 IO 扩展器并使用您拥有的那些?您可以将开关多路复用到少于 6 条 IO 线上。事实上,如果您有 3 个二极管的空间并且您的微控制器具有三态引脚,那么您只需 3 个引脚即可管理。

您的用户可以管理一些技术性的东西吗?

如果您的用户可以按照说明进行操作,并且配置很少更改,那么您可以有开放的终端,他们可以在其中放置一个电阻器。您可以使用 ADC 测量电阻器,或者通过测量它对电容器的时间常数来测量。您需要能够区分 64 个电阻值,这对于后一种方法可能会很棘手。当然,您的用户需要手头有正确的电阻值/外壳样式。

您正在寻找一个或多个编码旋转开关。

理论上,当您需要 100 多个选项时,跳线可提供更多配置,因为用户可以在不同配置中将任意数量的跳线短接在一起,添加电阻器、电容器、二极管等,但这对于用户和电路板来说是非常技术性的!