従来のDIPスイッチの代替

ユーザーが頻繁に設定を変更できる部品を探しています。現在、私はI2C I / Oエクスパンダーに接続されたSMD DIPスイッチを利用しています。

気になるのは、これらのコンポーネント（DIPスイッチとIOエクスパンダーICを組み合わせたもの）の大きなフットプリントと、かなり退屈なユーザーインターフェイスです。I2Cなどのデジタルバスを介して通信して状態を読み取ることができるのと同じ機能を持つDIPスイッチなどはありますか？

また、私は完全に異なるアプローチを受け入れます。私が必要とするのは、永続的な方法で機械的に変更することができ、少なくとも64の異なる状態を可能にするものです。回路の電源が入っていないときに構成を行うことができ、正確な構成をユーザーに視覚的にフィードバックすることが重要です。回路に電源を投入しても問題ない唯一の方法は、マイクロコントローラーやSoCからの制御を必要とせずに構成と視覚的フィードバックが自己完結している場合です。

この質問は、6年前のこの質問にいくらか関連しています：DIPスイッチの交換

編集：回答にはいくつかの素晴らしい提案があり、私はこの質問を未回答のままにしておくと思います。コミュニティの投票により、役立つものとそうでないものを決定する必要があります。私と同じ問題がある場合は、すべての回答を確認してください。

DIPの代わりにSIPスイッチを使用できます。ボード領域を節約すると、I2Cインターフェイス（または入力ラッチ付きのシフトレジスタのようなよりシンプルなインターフェイス）のためのスペースが得られます。

写真はそれを水平に示していますが、実際には垂直に取り付けられています。

"ディップスイッチ

まず第一に、「DIP」スイッチは大きい必要はありません。以下は、Jフックピンと1.27 mmピッチの6ビットSMDスイッチです。

ポテンショメータ

フットプリントの削減に必死で、ユーザーに少し不便を感じる場合は、A / Dコンバーターに接続されたポテンショメーターを使用できます。64の設定が必要なため、12ビットコンバーターには、電気的およびソフトウェアのフィルター処理としきい値処理を考慮して、ステップ間を識別するのに十分な解像度のヘッドルームが必要です。これは2 x 2 mmのソリューションです。

ただし、64個の物理的な移動止めを備えたアナログポテンショメーターを見たことがありません。これは、デバイスを構成するときに、ユーザーに信頼できる戦術フィードバックがないことを意味します。また、2つの設定間のしきい値のすぐ左にある可能性があるため、起動時に正しい設定を確実に見つけることも困難です。以前の設定をEEPROMに保存し、ポテンショメータが起動時に保存された値に十分近ければ、それらは等しいと考えます。

また、おそらく2 x 2 mmのトリマーは使用しませんが、何千もの異なるトリムポットがあります。

予備のADCはありますか？

近くのマイクロコントローラーに予備の8ビットADCがある場合は、おそらく抵抗ネットワーク（R-2Rラダーまたはバイナリー加重ラダー）を優先してIOエクスパンダーを捨てることができます。これは、スイッチ位置をアナログレベルとしてエンコードします。抵抗ラダーは非常に小さなパッケージで提供されていますが、I2Cエキスパンダーよりも小さいものになるかどうかはわかりません。

汎用IOラインはいくつありますか？

IOラインを少なくして問題が解決しない場合は、IOエキスパンダーを廃止して、既存のエキスパンダーを使用できますか？スイッチを6本未満のIOラインに多重化できます。実際、3つのダイオード用のスペースがあり、マイクロコントローラーにトライステートピンがある場合、3つのピンだけで管理できます。

ユーザーは少し技術的なことを管理できますか？

ユーザーが指示に従うことができ、構成がめったに変更されない場合、抵抗を挿入できるオープン端子を使用できます。あなたはADCで抵抗器を測定するか、それがコンデンサーに対して作る時定数を測定することによって。64個の抵抗値を区別できるようにする必要がありますが、後者の方法では扱いにくい場合があります。そしてもちろん、ユーザーは適切な抵抗値/ケーススタイルを手元に用意する必要があります。

1つ以上のコード化されたロータリースイッチが求めているものです。

理論的には、ジャンパーは数百のオプションが必要な場合により多くの構成を提供します。ユーザーはさまざまな構成でそれらをいくつでも短絡し、抵抗器、コンデンサー、ダイオードなどを追加できるからです。

NXP +スマートフォンのNFC NTAG。これは基本的にI2C EEPROMであり、システムの電源がなくてもNFC経由で読み書きできます。

ここにたくさんの素晴らしいオプションがあります！もう少しあいまいなものとして、IRレシーバーを使用し、次にテレビのリモコンまたはコンピューターを使用して設定を送信します。これがRGBライトが行う方法です。

これを研究していると、私はロータリーコード化スイッチの推奨を得ました。それらの設置面積は、1.27mmピッチのDIPスイッチに相当します。私の意見では、DIP / SIPスイッチと比較して非常に優れたユーザーインターフェイスを提供しています。

10進数または16進数を2進数に変換して1トンの小さなスイッチを切り替える必要はなく、これらのロータリースイッチの1つまたは2つを回すだけで、16進数を操作できます。ユーザーに特定のパターンで多くのスイッチを切り替えるように指示するよりも、E6に「入る」ように伝える方がはるかに簡単です。

別のアプローチとして、ロータリーエンコーダー、EEPROM、6つの小さなLEDがあります。

状態はEEPROMに保存され、LEDは現在選択されているモードを示します。

エンコーダーを回すとモードが切り替わります。

おそらく、それほど多くのスペースを節約していません。通常のエンコーダーには6 mmのシャフトがあり、LEDのためのスペースも必要です。

単一のロータリースイッチを使用するだけでは有望に見えません。64ポジションでは、ポジションごとに6°弱になり、ラベル付けが難しくなると感じます。

コメント@Trevorsの回答を読んでください。そのため、このアプローチも役に立ちません。

3つのオプション。

1. アナログ。調整可能な分圧器。値を設定するには、ユーザーが独自の標準5％範囲抵抗を用意します。

2. PWM。デバイスが読み取る64ステップのオプト絶縁PWMまたはRCスタイル回路。それらは個別に、または同じ電源から給電できますが、オプト絶縁されているため、デバイスはオンになりません。起動後にPWM回路を無効にすることができます。

3. デジタル。プッシュボタンコントロール付きのデジタルポテンショメーター。ここでも、回路はデバイスから独立して給電できます。

サムホイールエンコーダー？これらの範囲は0から9で、スタック可能で、バイナリ出力があります。

I2Cやその他のインターフェイス（USBなど）をいつでも引き出して、内部EEPROMアドレスを構成できるカスタムアプリをユーザーに電話に接続させることができます。

ただし、電話アプリケーションを使用すると、かなり問題が発生する可能性があります。アプリをサポートし、最新のテクノロジーを最新に保つ必要があり、多くの電話ベンダーをサポートする必要があります。

または、プラグインするカスタムの「ドングル」を提供して、同様の操作を行うことができます。

しかし、私はそれがあなたに多くのスペースを節約することを疑います。

他のユーザー入力、たとえば2つまたは3つのボタンとある種のインジケーターがある場合は、ボタンに適切なユーザー入力があれば（押し続ける時間など）、デバイスをプログラミングモードにして構成することもできます。そのように。あなたがサーモスタット、軟水器、缶コンピュータなどのような家庭用電化製品で見るものと同じもの。

あなたは2つまたは3つのボタンとLEDで多くのことを行うことができます。

電源が入っていない状態で構成する必要がある場合は、スイッチまたはジャンパーがほとんどありません。