Các lựa chọn thay thế cho một công tắc DIP cổ điển

Tôi đang tìm kiếm một phần cho phép người dùng thường xuyên thay đổi cấu hình. Ngay bây giờ tôi đang sử dụng một công tắc DIP SM được kết nối với thiết bị mở rộng I2C / I2C.

Điều làm phiền tôi là dấu chân lớn của các thành phần này (công tắc DIP kết hợp với IC mở rộng IO) cũng như ở giao diện người dùng khá tẻ nhạt. Có công tắc DIP hoặc thứ gì đó phục vụ cùng chức năng mà tôi có thể nói chuyện qua một chiếc xe buýt kỹ thuật số như I2C để đọc trạng thái của nó không?

Tôi cũng mở cho các cách tiếp cận hoàn toàn khác nhau. Tất cả những gì tôi cần là một cái gì đó có thể được thay đổi một cách cơ học theo cách vĩnh viễn và cho phép ít nhất 64 trạng thái khác nhau. Điều quan trọng là cấu hình có thể được thực hiện khi mạch không được cấp nguồn và cung cấp phản hồi trực quan về cấu hình chính xác cho người dùng. Cách duy nhất để có thể cấp nguồn cho mạch là nếu cấu hình và phản hồi trực quan được khép kín mà không cần điều khiển từ vi điều khiển hoặc SoC.

Câu hỏi có phần liên quan đến câu hỏi này từ 6 năm trước: Thay thế công tắc DIP

Chỉnh sửa: Có một số gợi ý tuyệt vời trong câu trả lời và tôi nghĩ rằng tôi không trả lời được câu hỏi này, phiếu bầu của cộng đồng sẽ quyết định điều gì hữu ích và điều gì không. Nếu bạn có cùng một vấn đề như tôi có, hãy xem qua tất cả các câu trả lời.

Bạn có thể sử dụng một công tắc SIP thay vì DIP. Việc tiết kiệm trong khu vực bảng sẽ cung cấp cho bạn không gian cho giao diện I2C của bạn (hoặc giao diện đơn giản hơn như thanh ghi thay đổi với chốt đầu vào):

Hình ảnh cho thấy nó nằm ngang nhưng nó thực sự gắn kết theo chiều dọc.

"Dip Switch

Trước hết, một nút "DIP" không cần phải lớn. Dưới đây là công tắc SMD 6 bit với các chân J-hook và khoảng cách 1,27 mm:

Chiết áp

Nếu bạn đang tuyệt vọng giảm dấu chân và bạn có thể gây bất tiện cho người dùng một chút, bạn có thể sử dụng một chiết áp được kết nối với bộ chuyển đổi A / D. Vì bạn cần 64 cài đặt, bộ chuyển đổi 12 bit nên có khoảng không đủ độ phân giải đủ để phân biệt giữa các bước, được cung cấp một số bộ lọc và ngưỡng điện và phần mềm. Đây là giải pháp 2 x 2 mm:

Tuy nhiên, tôi chưa bao giờ thấy một chiết áp tương tự với 64 giam giữ vật lý. Điều này có nghĩa là bạn sẽ không có bất kỳ phản hồi chiến thuật đáng tin cậy nào cho người dùng khi định cấu hình thiết bị. Thật khó để tìm thấy cài đặt chính xác khi khởi động, vì nó có thể nằm bên phải ở ngưỡng giữa hai cài đặt - Tôi sẽ lưu trữ cài đặt trước đó trong EEPROM và nếu chiết áp đủ gần với giá trị được lưu trữ khi khởi động, tôi sẽ xem xét chúng như nhau.

Ngoài ra, tôi có thể sẽ không sử dụng tông đơ 2 x 2 mm đó, nhưng có hàng ngàn trimpots khác nhau.

Bạn có một ADC dự phòng?

Nếu bạn có một bộ ADC 8 bit dự phòng trên một bộ vi điều khiển gần đó, có lẽ bạn có thể bỏ bộ mở rộng IO để ưu tiên cho mạng điện trở - có thể là thang R-2R hoặc thang có trọng số nhị phân. Điều đó sẽ mã hóa các vị trí chuyển đổi như một mức độ tương tự. Thang điện trở có sẵn trong các gói rất nhỏ, nhưng tôi không biết liệu bạn có nhận được một cái nhỏ hơn bộ mở rộng I2C của bạn không.

Có bao nhiêu chung mục đích IO dòng làm bạn có?

Nếu bạn có thể nhận được bằng ít dòng IO hơn, có lẽ bạn có thể bỏ bộ mở rộng IO và sử dụng những dòng bạn có? Bạn có thể ghép các công tắc vào ít hơn sáu dòng IO. Trong thực tế, nếu bạn có không gian cho 3 điốt và vi điều khiển của bạn có các chân xoắn, thì bạn có thể quản lý chỉ với 3 chân.

Người dùng của bạn có thể quản lý một cái gì đó một chút kỹ thuật?

Nếu người dùng của bạn có thể làm theo hướng dẫn và cấu hình chỉ thay đổi hiếm khi, bạn có thể có các thiết bị đầu cuối mở nơi họ có thể đặt trong một điện trở. Bạn sẽ đo điện trở bằng ADC hoặc bằng cách đo hằng số thời gian mà nó tạo ra đối với tụ điện. Bạn cần có khả năng phân biệt 64 giá trị điện trở, có thể khó với cách tiếp cận sau. Và tất nhiên người dùng của bạn sẽ cần phải có các giá trị điện trở / kiểu vỏ phù hợp trong tay.

Một hoặc nhiều công tắc xoay được mã hóa là những gì bạn đang tìm kiếm.

Về mặt lý thuyết, bộ nhảy cung cấp nhiều cấu hình hơn khi bạn cần 100 tùy chọn vì người dùng có thể rút ngắn bất kỳ số nào trong số chúng với các cấu hình khác nhau, thêm điện trở, tụ điện, điốt, v.v. nhưng đó là kỹ thuật rất cao cho người dùng và cho bảng giải mã!

NFC NTAG từ điện thoại thông minh NXP +. Về cơ bản, nó là một EEPROM I2C, cũng có thể được đọc và ghi qua NFC mà không cần nguồn điện hệ thống.

Rất nhiều lựa chọn tuyệt vời ở đây! Thêm một điều khó hiểu nữa: Sử dụng bộ thu hồng ngoại, sau đó sử dụng điều khiển TV hoặc máy tính để chiếu các cài đặt. Đó là cách đèn RGB làm điều đó.

Trong khi nghiên cứu điều này, tôi đã nhận được một khuyến nghị cho thiết bị chuyển mạch quay. Dấu chân của chúng tương đương với một công tắc DIP cao 1,27mm tương đương một chút. Mặc dù họ cung cấp một giao diện người dùng vượt trội hơn rất nhiều so với các thiết bị chuyển mạch DIP / SIP theo ý kiến ​​của tôi.

Thay vì cần phải chuyển đổi một số thập phân hoặc số thập phân thành nhị phân và lật một tấn công tắc nhỏ, bạn có thể chỉ cần xoay 1 hoặc 2 trong số các công tắc quay này và làm việc với các số hex. Dễ dàng hơn nhiều để bảo người dùng "nhập" E6 hơn là hướng dẫn họ lật nhiều công tắc theo một mẫu cụ thể.

Một cách tiếp cận khác nhau có thể là một bộ mã hóa quay, EEPROM và 6 đèn LED nhỏ.

Trạng thái được lưu trong EEPROM và đèn LED cho biết chế độ được chọn hiện tại.

Xoay bộ mã hóa sẽ chuyển giữa các chế độ.

Có lẽ cũng không tiết kiệm nhiều không gian - bộ mã hóa thông thường của bạn có trục 6 mm và sau đó bạn cũng cần không gian cho đèn LED.

Chỉ sử dụng một công tắc quay duy nhất không có vẻ hứa hẹn. Với 64 vị trí, bạn sẽ chỉ đạt dưới 6 ° cho mỗi vị trí, cảm giác rằng việc dán nhãn sẽ trở nên khó khăn.

Chỉ cần đọc bình luận của bạn @Trevors trả lời, vì vậy cách tiếp cận này cũng vô ích.

Ba lựa chọn.

1. Tương tự. Một bộ chia điện áp điều chỉnh. Người dùng cung cấp điện trở phạm vi 5% tiêu chuẩn của riêng họ để đặt giá trị.

2. PWM. Một mạch theo kiểu PWM hoặc RC bị cô lập với 64 bước mà thiết bị của bạn đọc. Chúng có thể được cấp nguồn riêng hoặc từ cùng một nguồn, nhưng vì nó bị cô lập nên thiết bị của bạn sẽ không được bật. Bạn có thể vô hiệu hóa mạch PWM sau khi khởi động.

3. Kỹ thuật số. Một chiết áp kỹ thuật số với điều khiển nút nhấn. Một lần nữa, mạch có thể được cấp nguồn độc lập từ thiết bị của bạn.

Bộ mã hóa ngón tay cái? Các phạm vi từ 0 đến 9, có thể xếp chồng lên nhau và có đầu ra nhị phân:

Bạn luôn có thể đưa ra I2C hoặc giao diện khác có thể là USB và cho phép người dùng gắn điện thoại của mình với một ứng dụng tùy chỉnh cho phép bạn định cấu hình một số địa chỉ EEPROM nội bộ.

Tuy nhiên, sử dụng một ứng dụng điện thoại có thể khá khó khăn. Bạn sẽ cần hỗ trợ ứng dụng và cập nhật các công nghệ mới nhất và bạn sẽ cần hỗ trợ nhiều nhà cung cấp điện thoại.

Hoặc bạn có thể cung cấp một "Dongle" tùy chỉnh cắm vào cho phép bạn làm tương tự.

Nhưng tôi nghi ngờ nó sẽ giúp bạn tiết kiệm nhiều không gian.

Nếu bạn có đầu vào người dùng khác, giả sử hai hoặc ba nút và một số loại chỉ báo, bạn cũng có thể, với đầu vào người dùng thích hợp trên các nút (giữ thời gian, v.v.), đặt thiết bị vào chế độ lập trình và định cấu hình thiết bị theo cách đó Điều tương tự bạn thấy trên các thiết bị gia dụng như máy điều nhiệt, máy làm mềm nước, máy tính có thể, v.v.

Bạn có thể làm rất nhiều việc với hai hoặc ba nút và đèn LED.

Nếu nó cần được cấu hình trong khi không được cấp nguồn, bạn sẽ bị kẹt khá nhiều với các công tắc hoặc bộ nhảy.