【導(dǎo)讀】DIP開(kāi)關(guān)是由一組開(kāi)關(guān)組成的單一裝置,通常安裝在 PCB 或試驗(yàn)板上。這種開(kāi)關(guān)執(zhí)行最基本的操作,開(kāi)關(guān)位置必須手動(dòng)設(shè)置,因此在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)很容易確定其狀態(tài),而薄膜鍵盤(pán)等器件則不同,薄膜鍵盤(pán)必須由微控制器輪詢(xún)。這種簡(jiǎn)單性使 DIP 開(kāi)關(guān)非常適合于向基本系統(tǒng)固件提供輸入,因?yàn)椴恍枰嗌儆?jì)算能力就能確定開(kāi)關(guān)是否閉合。
DIP 開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)單性、靈活性和低成本,使之在許多電子應(yīng)用中得到持續(xù)使用。這些開(kāi)關(guān)有多種尺寸、配置、樣式和額定功率。
圖 1:常見(jiàn)DIP開(kāi)關(guān)示例(圖片來(lái)源:CUI Devices)
與任何開(kāi)關(guān)一樣,設(shè)計(jì)人員必須規(guī)定“刀”和“擲”的數(shù)量。單刀單擲 (SPST) 開(kāi)關(guān)既可以閉合以使電流通過(guò),也可以斷開(kāi)以阻斷電流(見(jiàn)圖 2)。
圖 2:SPST電路圖(圖片來(lái)源:CUI Devices)
單刀雙擲 (SPDT) 開(kāi)關(guān)可用于在兩個(gè)不同的電流流經(jīng)路徑之間進(jìn)行選擇,如圖3所示。圖中左邊是單“刀”,右邊有兩個(gè)端子選擇,電流可以被“投擲”或重定向。
圖 3:SPDT電路圖(圖片來(lái)源:CUI Devices)
雙刀雙擲 (DPDT) 開(kāi)關(guān)通過(guò)兩個(gè)機(jī)械互連的開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)電路。當(dāng)一個(gè)刀的位置改變時(shí),另一個(gè)刀也以同樣的方式改變,如圖4所示。每個(gè)刀都會(huì)改變流經(jīng)其中的電流方向,使其流向電路中的不同路徑。這種方法可以擴(kuò)展,多個(gè)開(kāi)關(guān)成對(duì)使用可實(shí)現(xiàn)多刀多擲。
圖 4:DPDT電路圖(圖片來(lái)源:CUI Devices)
封裝中的開(kāi)關(guān)數(shù)量取決于應(yīng)用,通常有 1 至 16 個(gè)位置不等。常見(jiàn) DIP 開(kāi)關(guān)封裝有 8 個(gè)位置,因?yàn)樗梢杂?256 種不同的設(shè)置方式,相當(dāng)于一個(gè)八位字節(jié)表示的 256 個(gè)二進(jìn)制值。
常見(jiàn)DIP開(kāi)關(guān)類(lèi)型
DIP開(kāi)關(guān)類(lèi)型多種多樣,各類(lèi)型按操作方式命名,包括滑動(dòng)式致動(dòng)器、琴鍵式致動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器等。
滑動(dòng)式DIP開(kāi)關(guān)通常有兩個(gè)位置——斷開(kāi)或閉合、開(kāi)或關(guān)、1或0,用作SPST開(kāi)關(guān)。此外,還有三個(gè)位置的滑動(dòng)式DIP開(kāi)關(guān),中間位置通常為中性。這種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)兩端都有觸頭,意味著可以配置為開(kāi)/關(guān)/開(kāi),致動(dòng)器在其兩邊之間移動(dòng)。
DIP開(kāi)關(guān)可以配置為觸頭常開(kāi),致動(dòng)時(shí)形成回路,或配置為常閉,致動(dòng)時(shí)斷路。
圖5:8位滑動(dòng)式DIP開(kāi)關(guān)。(圖片來(lái)源:CUI Devices)
DIP 開(kāi)關(guān)常用于需要安裝在狹小外殼中的電路板上,因此形狀、尺寸以及致動(dòng)器移動(dòng)方式對(duì)于能否輕松操作至關(guān)重要。例如,琴鍵式DIP開(kāi)關(guān)提供與滑動(dòng)式DIP開(kāi)關(guān)相同的功能,但開(kāi)關(guān)是垂直安裝的,這樣就可以通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)來(lái)致動(dòng)。這與標(biāo)準(zhǔn)的水平安裝DIP開(kāi)關(guān)形成鮮明對(duì)比,后者允許通過(guò)前后運(yùn)動(dòng)進(jìn)行致動(dòng)。
圖 6:8位琴鍵式DIP開(kāi)關(guān)及其上下致動(dòng)器(圖片來(lái)源:CUI Devices)
旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)的致動(dòng)器可在幾個(gè)位置之間旋轉(zhuǎn),通常使用滾花旋鈕,頂部帶有螺絲刀槽。當(dāng)用戶(hù)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器時(shí),開(kāi)關(guān)的輸出在其不同位置之間變化。
圖 7:帶平面或凸起致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)(圖片來(lái)源:CUI Devices)
此類(lèi)DIP開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)在于可用來(lái)編碼相當(dāng)多的信息,因此電路板制造商可以用它們來(lái)提供諸多選項(xiàng)。例如,帶四個(gè)輸出引腳的旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)可以產(chǎn)生最多16種不同的二進(jìn)制代碼輸出配置——方便設(shè)置十六進(jìn)制值。圖8顯示了16位旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)的十六進(jìn)制代碼表,用數(shù)字0到9和字母A到F表示。
圖 8:16位旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)的十六進(jìn)制代碼表(圖片來(lái)源:CUI Devices)
其他樣式的旋轉(zhuǎn)式DIP開(kāi)關(guān)可配置用作單刀雙擲、三擲或四擲的SPDT器件。例如,這可用于將單個(gè)信號(hào)路由到最多四個(gè)不同的目的地,具體取決于DIP開(kāi)關(guān)的設(shè)置。
DIP開(kāi)關(guān)主要規(guī)格
DIP開(kāi)關(guān)很簡(jiǎn)單,但這并不意味著可將其視為具有完全可互換的規(guī)格。要為應(yīng)用選擇最合適的DIP開(kāi)關(guān),請(qǐng)查閱競(jìng)品的制造商規(guī)格書(shū),并比較開(kāi)關(guān)的針位數(shù)和致動(dòng)器類(lèi)型等因素,以及表1所示的因素。
表1:選擇DIP開(kāi)關(guān)時(shí)考慮的規(guī)格
這些規(guī)格看上去簡(jiǎn)單,但很重要。使用的DIP開(kāi)關(guān)超出規(guī)定的性能要求可能導(dǎo)致問(wèn)題,如觸頭之間形成電弧(這種情況很糟糕),甚至觸頭自己焊接在一起(這種情況更糟糕)。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致安全問(wèn)題,有可能使系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。
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