问:DIP开关基础知识
DIP开关是由一组开关组成的单一装置,通常安装在 PCB 或试验板上。这种开关执行最基本的操作,开关位置必须手动设置,因此在系统启动时很容易确定其状态,而薄膜键盘等器件则不同,薄膜键盘必须由微控制器轮询。这种简单性使 DIP 开关非常适合于向基本系统固件提供输入,因为不需要多少计算能力就能确定开关是否闭合。DIP 开关的简单性、灵活性和低成本,使之在许多电子应用中得到持续使用。这些开关有多种尺寸、配置、样式和额定功率。
图 1:常见DIP开关示例(图片来源:CUIDevices)
与任何开关一样,设计人员必须规定“刀”和“掷”的数量。单刀单掷 (SPST) 开关既可以闭合以使电流通过,也可以断开以阻断电流(见图 2)。
图 2:SPST电路图(图片来源:CUI Devices)
单刀双掷 (SPDT) 开关可用于在两个不同的电流流经路径之间进行选择,如图3所示。图中左边是单“刀”,右边有两个端子选择,电流可以被“投掷”或重定向。图 3:SPDT电路图(图片来源:CUI Devices)
双刀双掷 (DPDT) 开关通过两个机械互连的开关控制两个电路。当一个刀的位置改变时,另一个刀也以同样的方式改变,如图4所示。每个刀都会改变流经其中的电流方向,使其流向电路中的不同路径。这种方法可以扩展,多个开关成对使用可实现多刀多掷。
图 4:DPDT电路图(图片来源:CUI Devices)
封装中的开关数量取决于应用,通常有 1 至 16 个位置不等。常见 DIP 开关封装有 8 个位置,因为它可以有 256 种不同的设置方式,相当于一个八位字节表示的 256 个二进制值。
常见DIP开关类型
DIP开关类型多种多样,各类型按操作方式命名,包括滑动式致动器、琴键式致动器、旋转式致动器等。
滑动式DIP开关通常有两个位置——断开或闭合、开或关、1或0,用作SPST开关。此外,还有三个位置的滑动式DIP开关,中间位置通常为中性。这种类型的开关两端都有触头,意味着可以配置为开/关/开,致动器在其两边之间移动。
DIP开关可以配置为触头常开,致动时形成回路,或配置为常闭,致动时断路。
图5:8位滑动式DIP开关。(图片来源:CUI Devices)DIP 开关常用于需要安装在狭小外壳中的电路板上,因此形状、尺寸以及致动器移动方式对于能否轻松操作至关重要。例如,琴键式DIP开关提供与滑动式DIP开关相同的功能,但开关是垂直安装的,这样就可以通过上下运动来致动。这与标准的水平安装DIP开关形成鲜明对比,后者允许通过前后运动进行致动。
图 6:8位琴键式DIP开关及其上下致动器(图片来源:CUI Devices)旋转式DIP开关的致动器可在几个位置之间旋转,通常使用滚花旋钮,顶部带有螺丝刀槽。当用户旋转致动器时,开关的输出在其不同位置之间变化。
图 7:带平面或凸起致动器的旋转式DIP开关(图片来源:CUI Devices)此类DIP开关的优点在于可用来编码相当多的信息,因此电路板制造商可以用它们来提供诸多选项。例如,带四个输出引脚的旋转式DIP开关可以产生最多16种不同的二进制代码输出配置——方便设置十六进制值。图8显示了16位旋转式DIP开关的十六进制代码表,用数字0到9和字母A到F表示。图 8:16位旋转式DIP开关的十六进制代码表(图片来源:CUI Devices)其他样式的旋转式DIP开关可配置用作单刀双掷、三掷或四掷的SPDT器件。例如,这可用于将单个信号路由到最多四个不同的目的地,具体取决于DIP开关的设置。DIP开关主要规格
DIP开关很简单,但这并不意味着可将其视为具有完全可互换的规格。要为应用选择最合适的DIP开关,请查阅竞品的制造商规格书,并比较开关的针位数和致动器类型等因素,以及表1所示的因素。
规格 |
典型产品 |
描述 |
安装方式 |
表面或通孔 |
表面贴装式 DIP 开关适合用于 PCB。通孔版适用于试验板。 |
端接样式 |
鸥翼、斜角鸥翼、J 型钩鸥翼、PC 引脚和压接 PC 引脚 |
支持多种安装方式选择。 |
额定电压 |
2.4至50VDC |
器件上的最大开关电压和非开关电压。开关额定值是指致动器从一个位置移动到下一个位置的情况。非开关额定值是指致动器静止的情况。此额定值通常高于开关额定值。 |
额定电流 |
10至200mA |
通过该器件的最大电流。 |
间距 |
1至2.54mm或0.039至0.1英寸 |
两个引脚中心的距离。 |
IP 防护等级 |
有防护等级或无防护等级 |
表示DIP开关防潮防尘的程度。 |
表1:选择DIP开关时考虑的规格
这些规格看上去简单,但很重要。使用的DIP开关超出规定的性能要求可能导致问题,如触头之间形成电弧(这种情况很糟糕),甚至触头自己焊接在一起(这种情况更糟糕)。这两种情况都会导致安全问题,有可能使系统无法运行。更多有关开关的技术信息, 可参见以下内容:
如何将DPDT开关作为多路开关进行4路接线
怎样寻找开关的替代料
机械开关和反跳电路中的开关反弹
为什么我的磁簧开关会失效?
开关电路及功能
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原文标题:DIP开关如何选型?搞懂这些基础知识,就不难!
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