Same Sky apresenta – Noções básicas dos interruptores DIP

Os interruptores ou as chaves DIP – abreviação de "Dual Inline Package" – estão em uso desde os anos 70. Eles são amplamente utilizados para permitir que clientes OEMs e consumidores alterem a funcionalidade dos dispositivos eletrônicos após a sua fabricação. Os interruptores DIP são frequentemente usados para definir códigos de região para equipamentos que devem funcionar de diferentes maneiras em diferentes lugares, para alterar qual frequência de rádio usar num portão automático de garagem, ou para dizer a uma placa-mãe do PC que tipo de memória foi conectada a ela.

Noções básicas de interruptores DIP

O interruptor DIP é composto de um conjunto de interruptores em uma única unidade, normalmente montado em uma placa de circuito impresso ou em uma matriz de contatos. O funcionamento muito básico do interruptor, no qual a posição da chave deve ser definida manualmente, significa que seu status é fácil de determinar durante a partida do sistema, ao contrário, por exemplo, de um teclado de membrana que deve ser sondado por um microcontrolador. Esta simplicidade torna o interruptor DIP ideal para fornecer entrada ao firmware básico do sistema, uma vez que não é necessário muito poder de computação para determinar se uma chave está fechada ou não.

A simplicidade, flexibilidade e baixo custo dos interruptores DIP garantiram seu uso contínuo em muitas aplicações eletrônicas. Eles vêm em muitos tamanhos, configurações, estilos e dimensionamentos de potência.

Os clientes podem escolher o número de posições em seu interruptor DIP com base na necessidade de configuração de sua aplicação. Alguns interruptores DIP podem ser acionados manualmente, enquanto outros requerem uma ferramenta especial ou uma chave de fenda para mudar a posição do interruptor.

Figura 1: Exemplo de um interruptor DIP comum. (Fonte da imagem: Same Sky)

Como em qualquer interruptor, os projetistas devem especificar quantos "polos" e "cursos" devem ter. Um interruptor de polo e curso único (SPST) pode ser fechado, permitindo o fluxo de corrente através dele, ou aberto, bloqueando esse fluxo (ver figura 2).

Figura 2: Diagrama do circuito SPST. (Fonte da imagem: Same Sky)

Um interruptor de polo único e curso duplo (SPDT) é usado para selecionar entre dois caminhos diferentes pelos quais uma corrente pode fluir, como mostrado na Figura 3. O único "polo", à esquerda no diagrama, tem duas opções de terminais à direita, onde a corrente pode ser redirecionada ou seguir seu curso.

Figura 3: Diagrama do circuito SPDT. (Fonte da imagem: Same Sky)

Os interruptores de duplo polo e curso duplo (DPDT) controlam dois circuitos usando dois interruptores que estão mecanicamente interligados. Quando a posição de um polo é alterada, a outra muda da mesma forma como mostrado na Figura 4. Cada polo muda a direção da corrente que está levando para um caminho diferente em seu circuito. Esta abordagem pode ser expandida de modo que vários interruptores sejam usados aos pares, isso permite polos múltiplos e cursos múltiplos.

Figura 4: Diagrama do circuito DPDT. (Fonte da imagem: Same Sky)

O número de interruptores em um invólucro depende da aplicação e geralmente varia de 1 a 16 posições. Um invólucro do interruptor DIP comum tem oito posições porque pode ser definido de 256 maneiras diferentes, o que equivale aos 256 valores binários expressos em um byte de oito bits. Para saber mais sobre funções e tipos de chaves comuns, leia o artigo da Same Sky sobre os Fundamentos das chaves.

Tipos comuns de interruptores DIP

Há vários tipos de interruptores DIP, cada um nomeado pela forma como são operados, incluindo atuadores deslizantes, atuadores de piano, atuadores rotativos, e assim por diante.

Os interruptores DIP deslizantes normalmente têm duas posições – fechada ou aberta, ligada ou desligada, 1 ou 0 – e atuam como um interruptor SPST. Há também interruptores DIP deslizantes com três posições, o meio das quais normalmente é neutro. Os contatos em cada extremidade deste tipo de interruptor significa que ele pode ser configurado como liga/desliga/liga com o atuador movendo-se entre seus dois lados.

Os interruptores DIP podem ser configurados para que seus contatos estejam normalmente abertos, completando um circuito quando acionados, ou normalmente fechados, interrompendo um circuito quando acionados.

Figura 5: Interruptor DIP deslizante de 8 posições. (Fonte da imagem: Same Sky)

Os interruptores DIP são frequentemente usados em placas que serão montadas em gabinetes apertados, de modo que sua forma e tamanho, bem como a maneira em que os atuadores se movimentam, é fundamental para permitir uma operação fácil. Por exemplo, os interruptores DIP de piano oferecem a mesma funcionalidade que os interruptores DIP deslizantes, mas monta os interruptores verticalmente, de modo que possam ser acionados por um movimento para cima e para baixo. Isto contrasta com o interruptor DIP padrão que monta os interruptores horizontalmente, permitindo a atuação através de um movimento para frente e para trás.

Figura 6: Interruptor DIP piano de 8 posições com seus atuadores para cima e para baixo. (Fonte da imagem: Same Sky)

Os interruptores DIP rotativos têm um atuador que pode ser rotacionado entre várias posições, muitas vezes usando um botão serrilhado com uma fenda, para chave de fenda, na parte superior. Conforme um usuário gira o atuador, a saída do interruptor é alterada entre suas várias posições.

Figura 7: Interruptores DIP rotativos com atuadores nivelados ou elevados. (Fonte da imagem: Same Sky)

A vantagem destes interruptores DIP é que eles podem ser usados para codificar muitas informações, e assim os fabricantes de placas podem usá-los para oferecer muitas opções. Por exemplo, um interruptor DIP rotativo com quatro pinos de saída pode produzir até 16 configurações de saída diferentes em código binário – útil para o ajuste de valores hexadecimais. A figura 8 mostra uma tabela de código hexadecimal para um interruptor rotativo DIP de 16 posições com números de 0 a 9 e letras de A a F representadas.

Figura 8: Tabela de código hexadecimal para um interruptor DIP rotativo de 16 posições. (Fonte da imagem: Same Sky)

Outros estilos de interruptores DIP rotativos podem ser configurados para atuar como um dispositivo SPDT com dois, três ou quatro cursos para um único polo. Isto poderia ser usado, por exemplo, para o roteamento de um único sinal para até quatro destinos diferentes, dependendo do ajuste do interruptor DIP.

As principais especificações dos interruptores DIP

Os interruptores DIP são simples, mas isso não significa que eles possam ser tratados como tendo especificações completamente intercambiáveis. Para escolher o melhor interruptor DIP para sua aplicação, procure as fichas técnicas dos fabricantes para peças concorrentes e compare fatores como o número de posições e o tipo de atuador da chave, bem como aqueles mostrados na Tabela 1.

Tabela 1: Especificações a considerar ao escolher um interruptor DIP.

Estas especificações podem parecer simples, mas são importantes. O uso de um interruptor DIP de maneiras que estão fora de seu desempenho especificado pode levar a problemas como a formação de arcos entre contatos (ruim) ou até mesmo a soldagem dos contatos fechados (pior). Ambos os comportamentos podem criar problemas de segurança, assim como tornar um sistema potencialmente inoperante.

Conclusão

Os interruptores DIP têm sido usados para configurar dispositivos há décadas e agora até foram usados para pré-configurar dispositivos IoT, antes de serem implantados em casas ou fábricas para limitar o tempo de parada. Outras aplicações comuns incluíram a programação de portões automáticos de garagem e controles remotos, a configuração de placas-mãe de PC e a realização de testes em equipamentos industriais sem ligar o equipamento.

Existem muitas outras formas de interruptores DIP. O que eles têm em comum é uma combinação de simplicidade, flexibilidade e baixo custo que significa que eles continuarão a encontrar novos usos e aplicações. A Same Sky oferece uma gama de interruptores DIP nos atuadores de tipo deslizante, piano e rotatório para atender a uma variedade de necessidades de projeto.