KR20040013790A - Specific resistance switch apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스위치에 관한 것으로, 특히 전압 식별식 스위치 회로에 사용되는 스위치 내부에 고유저항을 삽입하는 것으로 스위치들을 임의로 배치할 수 있도록 한 고유저항 스위치 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch, and more particularly to a high resistance switch device that enables arbitrary arrangement of switches by inserting a high resistance inside a switch used in a voltage-identifying switch circuit.
가장 대중적인 입력 장치라면 스위치를 꼽을 수 있을 것이다. 다양한 스위치를 이용한 스위치 장치들이 개발되어 사용되고 있으며, 다양한 스위치 종류들 만큼이나 용도 역시 다양하다. 이들 중에서 글자나 기호를 입력하기위한 목적으로 사용되는 스위치로 그 종류를 한정한다고해도 스위치의 구조나 스위칭 방식에 따라 방대한 종류가 존재한다.The most popular input device may be a switch. Switch devices using various switches have been developed and used, and their uses are as versatile as the various switch types. Among these, even if the type is limited to the switch used for the purpose of inputting letters or symbols, there are a wide variety of types depending on the structure and the switching method of the switch.
기본적으로 스위치는 기구적 또는 물리적으로 전류가 흐를 수 있는 통로를 개폐하는 것으로, 스위치 양단에 대한 도전성 여부를 제한하는 것이다.Basically, a switch opens or closes a passage through which a current can flow mechanically or physically, and limits the conductivity of both ends of the switch.
이러한 기본적인 스위치를 디지털 회로에 적용하는 경우 하나의 스위치를 이용하기위해서 하나의 입출력 포트가 요구되며, 많은 스위치를 이용하는 경우에는 제어부의 포트가 부족하게 된다. 따라서, 이러한 경우 사용하는 기법으로 스위치들을 행과 열로 배열한 후 하나의 라인에 연결된 스위치들의 개패를 확인한 후 다른 라인의 스위치들을 차례로 확인하는 스캔(scan) 방식이 있다. 하지만, 이러한 방법은 그 운영이 복잡하며 스위치의 갯수에 따라 필요한 포트가 같이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 포트의 사용을 최소화 하면서 많은 수의 스위치를 사용하기위한기법으로 다수의 상이한 저항들과 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 이용하여 선택된 스위치에 따라 달라지는 전압을 확인하는 방법이 사용된다.When the basic switch is applied to a digital circuit, one input / output port is required to use one switch, and a port of the controller is insufficient when using many switches. Therefore, in this case, there is a scan method in which switches are arranged in rows and columns, and then the switches of one line are checked and the switches of the other lines are sequentially checked. However, this method has a problem in that its operation is complicated and the required ports increase with the number of switches. Therefore, as a technique for using a large number of switches while minimizing the use of a port, a method of identifying a voltage that depends on a selected switch using a plurality of different resistors and an analog-to-digital converter (ADC) is used.
상기 기법은 도 1의 회로도를 참조하여 설명하기로 한다.The technique will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 9개의 스위치들(SW1~SW9)을 이용한 스위치 회로에 있어서, 상기 스위치들(SW1~SW9)의 제 1단들은 모두 전원 전압(Vcc)와 연결되어 제 1신호라인(L1)을 형성한다. 따라서, 상기 스위치들(SW1~SW9)은 온 상태에서 제 2단들에 전원 전압(Vcc)을 공급하고, 오프 상태에서 상기 제 2단들은 플로팅(부정)상태가 된다.As shown in FIG. 1, in a switch circuit using nine switches SW1 to SW9, all of the first terminals of the switches SW1 to SW9 are connected to a power supply voltage Vcc to form a first signal line. (L1) is formed. Accordingly, the switches SW1 to SW9 supply the power supply voltage Vcc to the second stages in the on state, and the second stages are in the floating state.
상기 스위치들(SW1~SW9) 각각의 제 2단은 저항들(R2~R10)의 제 1단들과 각각 연결되는데, 상기 저항들의 제 2단들은 모두 단락되어 제 2신호라인(L2)을 형성한다. 상기 저항들(R2~R10)은 각각 상이한 저항 값들을 가지며, 이들의 특정 조합이 상기 저항들(R2~R10)의 값이 되지 않도록 적절히 선택되어야한다. 물론 이는 스위치들이 동시에 온되더라도 이들을 각각 구별하기 위한 것이며, 한번에 하나의 스위치 입력 만을 받아들인다면 저항들(R2~R10)의 값만 서로 상이하면 된다.A second end of each of the switches SW1 to SW9 is connected to first ends of the resistors R2 to R10, respectively, and the second ends of the resistors are all shorted to form a second signal line L2. . Each of the resistors R2 to R10 has different resistance values and should be appropriately selected so that a specific combination thereof does not become the value of the resistors R2 to R10. Of course, this is to distinguish them even if the switches are on at the same time. If only one switch input is accepted at a time, only the values of the resistors R2 to R10 need to be different from each other.
기준이 되는 저항(R1)은 상기 스위치들(SW1~SW9) 중 어느것도 온되지 않은 상태에서 제 2신호라인(L2)의 전위를 접지 전위로 고정하기위해 사용되며, 만일 스위치들(SW1~SW9)이 온되는 경우 제 2신호라인(L2)의 전위를 소정의 전압으로 설정하기위해 사용된다.The reference resistor R1 is used to fix the potential of the second signal line L2 to the ground potential when none of the switches SW1 to SW9 are turned on, and if the switches SW1 to SW9 Is used to set the potential of the second signal line L2 to a predetermined voltage.
상기 스위치들(SW1~SW9)의 상태는 해당 스위치의 저항들(R2~R10)과 상기 기본 저항(R1)의 조합에 따른 제 2신호라인(L2)의 전압에의해 판단된다. 상기 2번 신호라인(L2)의 전압은 아날로그/디지털 변환기(ADC)에 의해서 소정의 값으로 디지털화 된다.The states of the switches SW1 to SW9 are determined by the voltage of the second signal line L2 according to the combination of the resistors R2 to R10 and the basic resistor R1 of the corresponding switch. The voltage of the second signal line L2 is digitized to a predetermined value by the analog-to-digital converter ADC.
따라서, 이러한 방식의 스위치 회로는 스위치들의 수에 관계 없이 동일한 시간(ADC의 변환 시간)에 동일한 수의 포트(제어기에 ADC가 내장되는 경우 ADC 1개 포트)로 스위치들의 상태를 식별할 수 있게된다.Thus, this type of switch circuit can identify the state of the switches with the same number of ports (one ADC port if the controller is built-in) at the same time (ADC conversion time) regardless of the number of switches. .
예를 들어, SW1만 온 되는 경우, 제 2신호라인(L2)에 걸리는 전압은가 된다. 만일 Vcc가 5V이고 R1이 4㏀, R2가 1㏀이라고 하면, L2에 걸리는 전압은 4V가 된다.For example, when only SW1 is turned on, the voltage across the second signal line L2 is Becomes If Vcc is 5V, R1 is 4V, and R2 is 1V, the voltage across L2 is 4V.
만일 SW2만 온되는 경우, 제 2신호라인(L2)에 걸리는 전압은가 된다. 만일 Vcc가 5V이고 R1이 4㏀, R3가 2㏀이라고 하면, L2에 걸리는 전압은 약 3.3V가 된다.If only SW2 is on, the voltage across the second signal line L2 is Becomes If Vcc is 5V, R1 is 4㏀, and R3 is 2㏀, the voltage across L2 is about 3.3V.
만일 SW1과 SW2번이 동시에 눌린 경우, 제 2신호라인(L2)에 걸리는 전압은이 된다. 즉, 위와 같은 조건이라면 제 2신호라인(L2)에 걸리는 전압은 약 4.28V가 된다.If SW1 and SW2 are pressed at the same time, the voltage across the second signal line L2 is Becomes That is, under the above conditions, the voltage applied to the second signal line L2 is about 4.28V.
전술한 바와 같이, 상기 스위치들(SW1~SW9)의 선택은 해당하는 저항들(R2~R10)과 기본 저항(R1)의 직병렬 결합의 형태로 나타나며, 그에 따라 제 2신호라인(L2)의 전압이 틀려지고, 이를 디지털로 변환한 값 역시 스위치들의 상태에 따라 다른 값들이 된다. 따라서, 적절한 해상도의 ADC를 사용하면 개별 스위치들의 상태는 물론이고 조합된 스위치 상태 역시 알 수 있다.As described above, the selection of the switches SW1 to SW9 is represented in the form of a series-parallel coupling of the corresponding resistors R2 to R10 and the basic resistor R1, and thus the second signal line L2 The voltage is wrong, and the value converted to digital is also different depending on the state of the switches. Thus, by using an ADC with the appropriate resolution, the state of the individual switches as well as the combined switch state can be known.
도 2는 상기와 같은 스위치 회로를 실질적으로 인쇄 회로 기판에 옮긴 것이다. 상기 구체적인 스위치부의 모양은 상이할 수 있다. 도시된 인쇄 회로기판의 스위치 부분들(SW1~SW9)은 스위치의 종류에 따라서 다를 수 있지만, 여기서는 돔 스위치를 적용하기위한 맴브레인용 구성을 나타낸 것이다. 이는 유사한 형태인 고무 스위치에도 적용할 수 있다.2 substantially transfers such a switch circuit onto a printed circuit board. The shape of the specific switch unit may be different. Although the switch portions SW1 to SW9 of the illustrated printed circuit board may vary depending on the type of switch, the configuration for the membrane for applying the dome switch is shown here. This also applies to rubber switches of a similar type.
도시된 스위치 부분들(SW1~SW9)은 이격된 2개의 도선들로 이루어져 있으며 이러한 이격된 도선들을 스위치로 단락시키면 해당 스위치가 온되는 것이다. 상기 스위치 부분들(SW1~SW9)의 제 1도선은 모두 연결되어 제 1신호라인(L1)이 되고, 상기 스위치 부분들(SW1~SW9)의 제 2도선은 저항들(R2~R10)을 지나 제 2신호라인(L2)과 연결된다. 여기서는 기본 저항(R1)이 도시되지 않았다.The illustrated switch parts SW1 to SW9 are composed of two conductive wires spaced apart from each other. When the separated conductive wires are shorted to a switch, the corresponding switch is turned on. The first leads of the switch portions SW1 to SW9 are all connected to form a first signal line L1, and the second leads of the switch portions SW1 to SW9 pass through the resistors R2 to R10. It is connected to the second signal line (L2). The basic resistor R1 is not shown here.
도시된 저항들(R2~R10)은 칩저항의 형태를 가지고 있지만 다른 형태의 저항일 수 있으며, 각각의 저항 값들은 상이하다. 따라서, 각 스위치들(SW1~SW9)은 고정된 지점에 위치되어야하며, 만일 그 위치를 상호 변경하고자 하면 해당하는 저항 값들 역시 바뀌어야하고, 이는 제조 단계에서 실시되어 고정된다.The illustrated resistors R2 to R10 have a form of chip resistors but may be other types of resistors, and respective resistor values are different. Therefore, each of the switches SW1 to SW9 should be located at a fixed point, and if the position is to be changed mutually, the corresponding resistance values must also be changed, which is implemented and fixed at the manufacturing stage.
따라서, 도 2에서는 사용할 스위치의 크기가 고정되어야하며, 그 위치 역시 고정된다.Therefore, in FIG. 2, the size of the switch to be used must be fixed, and the position thereof is also fixed.
상기 도 2의 스위치 부분들(SW1~SW9)에 사용될 수 있는 스위치들 중 많이 사용되는 것들의 구조를 알아보도록 한다.The structure of many of the switches that can be used in the switch portions SW1 to SW9 of FIG. 2 will be described.
도 3a는 돔형 스위치의 상면도 및 단면도를 보인 것으로, 좌측의 상면도를통해 원형이라는 것을 알 수 있다. 물론 사각형이나 다각형 같은 다른 형태의 스위치들도 존재한다. 우측의 단면도를 보면, 굴곡이 있는 돔형 구조를 가지고 있다는 것을 알 수 있으며, 전체적으로 단일 도전체(S1)로 이루어진다. 점선으로 도시된 것은 실제 스위치를 누른 경우에 변형되는 모습을 보인 것이다.Figure 3a shows a top view and a cross-sectional view of the dome switch, it can be seen that the circular through the top view on the left. Of course, there are other types of switches, such as squares and polygons. Looking at the cross section of the right side, it can be seen that it has a curved domed structure, and consists entirely of a single conductor (S1). Shown in dashed lines is the deformation of the actual switch pressed.
상기 돔형 스위치의 하부를 보면 제 2신호라인(L1)이 상기 돔형 스위치의 측면부와 접촉하고 있음을 알 수 있다. 그리고 제 1신호라인(L2)은 상기 돔형 스위치의 중간 부분에 위치되어 스위치를 누른 경우 제 2신호라인(L1)과 접촉함을 알 수 있다.Looking at the bottom of the dome switch, it can be seen that the second signal line L1 is in contact with the side portion of the dome switch. In addition, the first signal line (L2) is located in the middle of the dome-shaped switch can be seen that the contact with the second signal line (L1) when the switch is pressed.
도 3b는 많이 사용되는 고무형 스위치를 도시하고 있는데, 좌측은 그 형태를 나타내며 우측은 단면도를 나타낸다. 상기 단면도를 통해 알 수 있겠지만, 고무와 같이 탄력성을 가진 물질로 형성된 스위치 구조물 내부에 스위치 동작을 위한 도전성 부분(S2)을 가지고 있다. 상기 도전성 부분(S2)의 하부에는 제 1신호라인(L1)과 제 2신호라인(L2)이 지나가고 있으며 평소에는 상기 도전성 부분(S2)이 그 상부에 이격되어 위치되고 있다. 상기 스위치를 누른 경우의 상태가 점선으로 도시되어 있으며, 이때 상기 도전성 부분(S2)에 의해 제 1신호라인(L1)과 제 2신호라인(L2)이 단락되어 스위치가 온된다.Figure 3b shows a rubber switch that is used a lot, the left side shows its shape and the right side shows a cross-sectional view. As can be seen from the cross-sectional view, there is a conductive portion (S2) for the operation of the switch inside the switch structure formed of a resilient material such as rubber. The first signal line L1 and the second signal line L2 pass through the lower portion of the conductive portion S2, and the conductive portion S2 is usually spaced apart from the upper portion of the conductive portion S2. A state in which the switch is pressed is shown by a dotted line. At this time, the first signal line L1 and the second signal line L2 are short-circuited by the conductive portion S2 so that the switch is turned on.
따라서, 상기와 같은 스위치 장치는 고정된 스위치 위치와 간격을 설계 단계에서 결정하여 이를 기준으로 아트워크를 실시하므로 스위치 배열이 고정된다.Therefore, the switch arrangement as described above determines the fixed switch position and spacing at the design stage and performs the artwork based on the switch arrangement is fixed.
예를 들어, 컴퓨터 키보드를 제조한다고 가정하는 경우, 키보드의 제조사에 따라 자판의 배치가 약간씩 상이하므로 키보드를 교체한 사용자는 손에 익은 이전자판 배치와 상이한 부분들 때문에 자판 입력 속도가 감소하고 오타가 발생하게된다.For example, suppose you are manufacturing a computer keyboard, and the layout of the keyboard is slightly different depending on the manufacturer of the keyboard. Will occur.
임의의 응용제품에 사용하는 키패드에 기능키를 추가하거나 배치를 바꾸기 위해서는 스위치가 삽입되는 하부 기판에 대한 아트워크를 변경해야한다. 아트워크의 변경에 따라서 해당 기판을 제조하기위한 공정 및 설정들이 변경되므로 전혀 다른 제품으로 새롭게 제조해야한다. 만일 소량의 키패드를 다양한 형태들로 제조하는 경우에는 기판 제조 비용이 막대하게 소비된다.To add a function key or change the placement of the keypad for any application, you need to change the artwork for the bottom board into which the switch is inserted. As the artwork changes, the process and settings for manufacturing the substrate change, so it must be newly manufactured with a completely different product. If a small number of keypads are manufactured in various forms, the cost of manufacturing the substrate is enormous.
상기한 바와 같이 종래 스위치 장치는 고정된 구조를 가지고 있어 구조 변경에 유연성이 없으며, 스위치의 종류를 바꾸거나 스위치의 배치를 변경하는 경우 인쇄 회로 기판의 아트워크(artwork)를 변경하여 다시 제조해야하는 문제점이 있었다. 또한, 한번 결정된 스위치들을 사용자가 임의로 변경할 수 없으므로 획일적인 스위치 사용을 강요하는 문제점이 있었다.As described above, the conventional switch device has a fixed structure, which is inflexible in the structural change, and when the type of the switch or the arrangement of the switch is changed, a problem of having to change the artwork of the printed circuit board and remanufacturing it There was this. In addition, there is a problem of forcing the use of a uniform switch because the user can not change the switches once determined.
이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 고유저항을 가지는 스위치를 이용함으로써 회로 기판을 변경하지 않으면서 스위치의 배치를 자유롭게 할 수 있는 스위치 장치를 제공함에 그 목적이 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a switch device capable of freely arranging a switch without changing a circuit board by using a switch having a specific resistance.
또한, 본 발명은 사용자가 스위치를 임의대로 변경하더라도 해당 스위치의 동작을 정확히 인식할 수 있는 고유저항 스위치 장치를 제공함에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a high resistance switch device that can accurately recognize the operation of the switch even if the user changes the switch arbitrarily.
도 1은 종래 스위치 회로이다.1 is a conventional switch circuit.
도 2는 종래 스위치 회로 기판이다.2 is a conventional switch circuit board.
도 3a와 3b는 종래 스위치들의 구조이다.3A and 3B are structures of conventional switches.
도 4는 본 발명 스위치 회로의 일 실시예이다.4 is an embodiment of the switch circuit of the present invention.
도 5는 본 발명 스위치 회로 기판의 일 실시예이다.5 is an embodiment of the invention switch circuit board.
도 6a와 6b는 본 발명 스위치의 실시예들이다.6A and 6B illustrate embodiments of the switch of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
SW10~SW18: 스위치R11: 외부 저항SW10 to SW18: switch R11: external resistor
R12~R20: 내부 저항L10: 제 1신호라인R12 to R20: internal resistance L10: first signal line
L20: 제 2신호라인20: 기판L20: second signal line 20: substrate
30: 제 1접점40: 고유저항부30: first contact point 40: high resistance portion
50: 제 2접점60: 고유저항부50: second contact 60: high resistance portion
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 적절한 외부 전원과 연결되는제 1신호 라인과 저항을 통해 접지되는 제 2신호 라인이 이격되어 배치된 기판과; 상기 기판의 제 1신호 라인과 제 2신호 라인이 배치된 간격에 맞는 적당한 접점들을 가지며 상기 접점들 간에 고유한 저항 값을 가지는 고유저항부를 구비하는 다수의 스위치와; 상기 제 2신호 라인의 전압을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first signal line connected to a suitable external power source and a second signal line which is grounded through a resistor spaced apart; A plurality of switches having proper contacts corresponding to the intervals at which the first signal line and the second signal line of the substrate are disposed, and having a specific resistance portion having a unique resistance value between the contacts; And an analog / digital converter for converting the voltage of the second signal line into a digital value.
상기와 같은 본 발명은 특수하게 구성된 스위치들과 상기 스위치들을 배치하기위한 기판으로 구성되며, 첨부되는 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The present invention as described above is composed of a specially configured switches and a substrate for arranging the switches, and will be described in detail with reference to FIGS.
도 4는 본 발명 스위치 회로의 일 실시예로서, 9개의 스위치들(SW10~SW18)을 이용한 것이다. 도시된 바와 같이 각 스위치들(SW10~SW18)은 내부에 저항들(R12~R20)을 구비하고 있으며, 각 저항들은 저항 값들이 서로 상이하다.4 illustrates an embodiment of the switch circuit of the present invention using nine switches SW10 to SW18. As shown, each of the switches SW10 to SW18 includes resistors R12 to R20 therein, and the resistors have different resistance values.
따라서, 본 발명의 스위치 회로는 저항들을 구비한 스위치들(SW10~SW18)의 제 1단들을 모두 연결한 제 1신호 라인(L10)에 전원 전압(Vcc)을 가하고, 제 2단들을 모두 연결한 제 2신호 라인(L20)을 외부 저항(R11)을 통해 접지시키며, 상기 제 2신호 라인(L20)을 아날로그/디지털 변환기의 입력으로 제공하여 스위치 동작에 따른 제 2신호 라인(L20)의 전압을 디지털 값으로 변환한다. 따라서, 서로 상이한 저항을 내장한 스위치들은 아날로그/디지털 변환기의 분해능이 충분하다면 수백개 이상도 구성될 수 있다.Therefore, the switch circuit of the present invention applies the power supply voltage Vcc to the first signal line L10 which connects all the first ends of the switches SW10 to SW18 including the resistors, and connects all the second ends. The second signal line L20 is grounded through an external resistor R11, and the second signal line L20 is provided as an input of an analog / digital converter to adjust the voltage of the second signal line L20 according to a switch operation. Convert to digital value. Thus, switches with built-in different resistors can be configured with hundreds more if the resolution of the analog-to-digital converter is sufficient.
상기 제 1신호 라인(L10)에 연결되는 전원 전압(Vcc)은 상기 스위치들(SW10~SW18)에 내장된 저항들(R12~R20)과 외부 저항(R11) 간의 직병렬 연결을 통해 제 2신호 라인(L20)에 적절한 전압이 생성되도록 하기위해 필요한 것으로 전원 전압(Vcc) 대신 상기 제 2신호 라인(L20)의 전압을 식별하기위한 아날로그/디지털 변환기의 기준 전압에 따라 적절한 전압이 사용될 수 있다.The power supply voltage Vcc connected to the first signal line L10 is connected to the second signal through a series-parallel connection between the resistors R12 to R20 built in the switches SW10 to SW18 and the external resistor R11. An appropriate voltage may be used according to the reference voltage of the analog-to-digital converter for identifying the voltage of the second signal line L20 instead of the power supply voltage Vcc as necessary to generate an appropriate voltage in the line L20.
상기 도 4에 도시한 회로도를 보면, 저항을 내장한 스위치들(SW10~SW18)은 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호 라인(L20) 사이에 연결되는 것으로 간단한 스위치부를 구성할 수 있게 되므로 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호라인(L20)이 일정하게 배치된다면 스위치들(SW10~SW18)은 서로 바뀌어 위치되더라도 고유의 내부 저항들(R12~R20)에 의해 바뀌기 이전과 동일한 식별이 가능하다. 즉, 가장 좌측의 스위치(SW10)와 중간의 스위치(SW14)를 서로 바꾼 후, 중간의 스위치를 누르면 스위치(SW10)가 눌린 것이 식별된다.Referring to the circuit diagram shown in FIG. 4, since the switches SW10 to SW18 with built-in resistors are connected between the first signal line L10 and the second signal line L20, a simple switch unit can be configured. If the first signal line L10 and the second signal line L20 are constantly arranged, even if the switches SW10 to SW18 are positioned to be interchanged with each other, the same identification as before being changed by the intrinsic internal resistors R12 to R20 may be obtained. It is possible. That is, after switching the leftmost switch SW10 and the intermediate switch SW14, it is identified that the switch SW10 is pressed when the intermediate switch is pressed.
따라서, 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호 라인(L20)이 적절히 배열된 경우라면 스위치의 종류와 크기변경 및 스위치 배치의 변경에 보다 유연하게 대응할 수 있게된다.Therefore, when the first signal line L10 and the second signal line L20 are properly arranged, it is possible to flexibly cope with the change of the type and size of the switch and the change of the switch arrangement.
이를 좀더 구체적으로 설명하기위해서 도 5를 참조한다.To describe this in more detail, reference is made to FIG. 5.
도 5는 본 발명에 사용될 수 있는 기판의 일 실시예로 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호 라인(L20)이 교차되면서 배치되어 있다. 물론 종래의 도2와 같은 형태 역시 이용될 수 있지만, 보다 자유로운 스위치 배치를 위해서는 가능한 단순한 형태의 신호 라인들(L10, L20)이 바람직하다. 상기 기판은 다양한 재질의 절연체로 형성될 수 있다.FIG. 5 illustrates an example of a substrate that may be used in the present invention, in which a first signal line L10 and a second signal line L20 cross each other. Of course, the conventional form as shown in FIG. 2 may also be used, but signal lines L10 and L20 of the simplest form are preferable for a more free switch arrangement. The substrate may be formed of an insulator of various materials.
도시된 바와 같이, 절연체로 이루어진 기판(20) 상에 제 1신호 라인(L10)과제 2신호 라인(L20)이 교차되면서 연속적으로 배열되어있다. 상기 제 1신호라인(L10)은 외부에서 전원 전압(Vcc)와 연결되며, 제 2신호라인(L20)은 외부 저항을 거쳐 접지된다. 또한, 제 2신호라인(L20)은 아날로그/디지털 변환기에 입력된다.As shown in the drawing, the first signal line L10 and the second signal line L20 are continuously arranged on the substrate 20 made of an insulator. The first signal line L10 is externally connected to the power supply voltage Vcc, and the second signal line L20 is grounded through an external resistor. In addition, the second signal line L20 is input to the analog-to-digital converter.
일반적으로 인쇄 회로 기판의 상부 신호 라인들은 절연체에 의해 절연되지만, 상기 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호 라인(L20)은 절연체 없이 드러나 있으며, 그 간격은 이후 그 상부에 위치될 스위치의 접점들 간의 거리와 일치한다.In general, the upper signal lines of the printed circuit board are insulated by an insulator, but the first signal line L10 and the second signal line L20 are exposed without the insulator, and the spacing is the contact point of the switch to be located thereafter. Matches the distance between them.
따라서, 구체적인 삽입 위치는 응용 제품에 따라 결정될 수 있으며, 스위치들의 배치와는 상관 없이 각 스위치는 그 자체로서 식별되어야한다. 다시 말해서, 임의의 스위치가 1㏀의 고유 저항을 가지고 있고, 그 스위치를 "1"이라고 한다면, 상기 스위치는 상기 기판(20)에 위치되는 제 1신호 라인(L10)과 제 2신호 라인(L20) 상부에 위치하여 상기 신호 라인들(L10과 L20) 간을 선택적으로 접촉시킬 수 있다면 그 위치가 어디인지에 상관 없이 해당 스위치의 동작을 "1"의 입력으로 인식할 수 있다. 또한, 상기 스위치는 선택에 따라 스위치의 양 접점들 간에 고유 저항을 연결하기 때문에 방향성이 없다. 즉, 양 스위치를 뒤집어 연결해도 동일하게 동작한다.Thus, the specific insertion position can be determined according to the application, and each switch must be identified by itself regardless of the arrangement of the switches. In other words, if any switch has a resistivity of 1 kΩ and the switch is " 1 ", the switch is a first signal line L10 and a second signal line L20 located on the substrate 20. If it is located at the upper part and can selectively contact the signal lines L10 and L20, the operation of the corresponding switch can be recognized as an input of "1" regardless of the position. In addition, the switch has no directivity since it inherently couples the intrinsic resistance between the contacts of the switch. In other words, it works the same if both switches are turned upside down.
상기 기판(20)의 최 상단에 위치하는 제 1신호 라인(L10)과 그 다음에 위치하는 제 2신호 라인(L20) 사이에 스위치를 위치시켜 해당 라인에 접점을 두고 선택적으로 상기 접점들 간을 고유 저항으로 연결할 수 있다. 또한, 최 상단의 제 1신호 라인(L10) 및 3번째에 위치한 제 1신호 라인(L10)에 스위치의 제 1접점을 동시에 위치시킬 수 있으며 2번째에 위치한 제 2신호 라인(L20)에 제 2접점을 위치시키고 사용자 선택에 따라 해당 접점들 간을 고유 저항으로 연결할 수 있다. 전술한 내용과 같이 스위치의 크기나 위치는 변경이 용이하다. 또한, 본 발명의 스위치는 방향성이 없으므로 두번째 제 2신호 라인(L20)과 3번째 제 1신호 라인(L10) 간에도 사용될 수 있다.A switch is placed between the first signal line L10 located at the top of the substrate 20 and the second signal line L20 located next to the contact line, and a contact between the contact points is selectively provided. Can be connected with a specific resistor. In addition, the first contact point of the switch may be simultaneously located on the first signal line L10 at the top and the first signal line L10 located at the third, and the second signal line L20 at the second position. You can position the contacts and connect them with their own resistors, depending on your choice. As described above, the size or position of the switch can be easily changed. In addition, since the switch of the present invention is not directional, it may be used between the second second signal line L20 and the third first signal line L10.
만일 상기 신호 라인들(L10, L20) 사이를 돔형 스위치로 상호 연결하기 위해서는 돔형 스위치의 하부 접점의 구조를 변경하거나 상기 배열된 신호 라인들(L10, L20)에 수직으로 소정 폭을 가지는 절연물질을 소정의 폭으로 이격하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 신호 라인들(L10, L20)과 격자 형태를 가지도록 절연 물질을 배열하면, 완전한 원형 하부접점을 가지는 돔형 스위치 역시 사용될 수 있다.In order to interconnect the signal lines L10 and L20 with a dome switch, an insulating material having a predetermined width perpendicular to the arranged signal lines L10 and L20 may be changed or the structure of the bottom contact of the dome switch may be changed. It can be formed spaced apart by a predetermined width. That is, if the insulating material is arranged to have a lattice shape with the signal lines L10 and L20, a dome-type switch having a completely circular bottom contact may also be used.
도 6a 내지 6b는 본 발명에 사용될 수 있는 스위치들의 실시예들로서, 여기에 실시예로서 예시하는 스위치들 외에도 다양한 형태의 스위치들이 이용될 수 있다.6A to 6B are embodiments of switches that may be used in the present invention, and various types of switches may be used in addition to the switches illustrated as embodiments.
도 6a는 본 발명에 사용되는 돔형 스위치의 일 실시예로서, 완전한 원형을 가지는 제 1접점(30)과 누름에 따라 상기 제 1접점(30)과 동일한 높이까지 변형되는 제 2접점(50) 사이에 고유 저항 값을 가지는 고유 저항부(40)를 위치시킨다. 따라서, 제 1접점(30)과 제 2접점(50)을 양단으로 하는 원형 저항의 형태가 되며, 사용자의 누름에 따라 제 2접점(50) 및 고유 저항부(40)가 변형되어 제 2접점(50)의 위치가 제 1접점(30)의 위치까지 내려온다. 따라서, 그 하부에 도면과 같이 신호라인들(L10, L20)이 위치되면, 스위치의 누름에 따라서, 제 2신호 라인(L20)과 제 1신호 라인(L10) 사이에 고유 저항부(40)의 저항이 연결된 형태가 된다.FIG. 6A illustrates an embodiment of a domed switch used in the present invention, and includes a first contact 30 having a completely circular shape and a second contact 50 that is deformed to the same height as the first contact 30 when pressed. A resistive portion 40 having a resistive value is positioned at. Therefore, the first contact 30 and the second contact 50 is in the form of a circular resistance at both ends, and according to the user's pressing the second contact 50 and the intrinsic resistance portion 40 is deformed to the second contact The position of 50 descends to the position of the first contact point 30. Accordingly, when the signal lines L10 and L20 are positioned below the lower portion of the signal line, the intrinsic resistor 40 may be disposed between the second signal line L20 and the first signal line L10 in response to the pressing of the switch. The resistor is connected.
만일 상기 중간에 위치되는 제 1신호라인(L10)이 길게 연장되어 있으며, 돔형 스위치의 제 1접점(30)과 교차되면서 연결되기 때문에 이를 방지하기 위해서 상기 제 1신호 라인(L10) 상부 중에서 상기 제 1접점(30)과 교차되는 부분에는 절연 물질이 형성되어 있어야 한다. 혹은 상기 돔형 스위치의 제 1접점 중 상기 제 1 신호 라인(L10)과 교차되는 부분이 제거될 수 있다.If the first signal line (L10) located in the middle is extended and connected to cross the first contact point 30 of the dome-shaped switch, in order to prevent this, the first of the first signal line (L10) The insulating material should be formed at the intersection with the one contact point 30. Alternatively, a portion of the first contact of the domed switch that crosses the first signal line L10 may be removed.
도 6b를 보면 고무 스위치의 실시예를 도시한 것으로, 우측 단면도를 보면, 고무(60)로 이루어진 구조의 내부에 위치하는 접점에 고유 저항을 가진 접점(70)을 형성할 수 있다. 상기 접점은 그 하부에 위치하는 신호 라인들(L10, L20)을 상호 연결할 수 있는데, 이때 각 신호 라인들(L10, L20)은 상기 스위치 고유의 저항값으로 연결된다. 상기 접점(70)의 하부에 위치되는 신호 라인들(L10, L20)은 도면과 같이 중복되지 않고 단순히 제 1신호 라인(L10) 1개와 제 2신호 라인(L20) 1개 만이 위치될 수 있다.Referring to FIG. 6B, an embodiment of a rubber switch is illustrated. In the right sectional view, a contact 70 having a specific resistance may be formed at a contact located inside a structure made of a rubber 60. The contact point may interconnect signal lines L10 and L20 positioned at the lower portion thereof, wherein each signal line L10 and L20 is connected to a resistance value unique to the switch. The signal lines L10 and L20 positioned below the contact 70 do not overlap as shown in the drawing, and only one first signal line L10 and one second signal line L20 may be located.
상기 도 6a와 도 6b에 도시된 스위치들이 가지는 내부 저항 값들은 사용되는 스위치들마다 상이해야한다.The internal resistance values of the switches shown in FIGS. 6A and 6B should be different for each switch used.
상기한 스위치들 외에도 다른 스위치들 내부에 저항들을 적절히 삽입하여 사용할 수 있다.In addition to the switches described above, resistors may be properly inserted into other switches.
전술한 바와 같이, 내부에 저항을 가지는 스위치들을 단순한 신호 라인들 간에 위치시키는 것으로 스위치들의 크기 변화와 배치 변경에 유연하게 대응할 수 있는 스위치 장치를 구현할 수 있다.As described above, by locating the switches having resistance therebetween simple signal lines, it is possible to implement a switch device that can flexibly respond to a change in size and a change in arrangement of the switches.
예를 들어, 숫자 "1"을 나타내기위한 스위치는 1㏀의 내부 저항을 가지고, 숫자 "2"를 나타내기위한 스위치는 2㏀의 내부저항을 가지며 숫자 "10"을 나타내기위한 스위치는 10㏀의 내부 저항을 가지도록 할 수 있으며, 문자 "A"는 21㏀, 문자 "B"는 22㏀ 등으로 정할 수 있다. 이를 통해 제품의 설계 및 생산 단계에서 보다 유연한 스위치의 배치가 가능해지며, 사용자에의한 제품 사용 중에도 상기 스위치들은 자유롭게 재배치될 수 있다.For example, a switch to represent the number "1" has an internal resistance of 1 kW, a switch to represent the number "2" has an internal resistance of 2 kW, and a switch to represent the number "10" is 10 It is possible to have an internal resistance of 있으며, the letter "A" can be set to 21 ㏀, the letter "B" is 22 ㏀ and so on. This enables more flexible deployment of the switch during the design and production phase of the product, and allows the switches to be freely relocated during use by the user.
상기한 바와 같이 본 발명은 내부에 고유 저항을 가지는 스위치들과 이들이 자유롭게 배치될 수 있도록 구성된 기판을 이용하여 스위치들의 배치를 변경하더라도 해당 스위치의 값을 기존과 같이 인식하도록 함으로써, 설계 및 제조 단계에서 스위치 배열 변경이나 스위치 추가가 용이한 것은 물론이고, 사용자가 임의로 스위치들을 재배열 할 수 있도록하여 개별 사용자들에 맞추어 최적화된 입력 장치를 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention uses the switches having a specific resistance therein and a substrate configured to be freely disposed therein so that the values of the switches can be recognized as before, in the design and manufacturing stage. Not only is it easy to change the switch arrangement or add a switch, but it also has the effect of enabling the user to rearrange the switches arbitrarily to implement an input device optimized for individual users.
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