Adafruit Push-button Power Switch (On/Off 전원 스위치) 사용 후기

 

 

안녕하세요. 

 

  최근 제품들을 보면 버튼이 많이 달려 있지 않고 한두 개만 가지고 간단하게 작동하도록 제품 디자인이 바뀌고 있습니다. 그래서 버튼 하나로 전원을 On/Off 시키고 싶은데 어떻게 해야 하는 건지 찾아보았습니다.

 

  푸시(push) 버튼으로 하면 되지 않는가?라고 할 수 있지만, 일반 푸시 버튼인 경우 락(Lock)이 되어야 하기 때문에 누르면 깊이 눌러야 하고 공간도 많이 차지할 수밖에 없습니다.  Tactile 스위치로 만들면 얇게 설계할 수 있기 때문에 고려해 보았습니다.

 

 처음에는 래치(Latch) 회로처럼 그냥 쉽게 될 거라고 생각했습니다. 그런데 생각한 것만큼 쉽게 되는 것이 아니었습니다.

 

  결론적으로 해외 모듈 타입으로 만들어진 것이 있었습니다. 그래서 한번 테스트해 보았고, 또한 감사하게도 모듈 회로도도 공개되어 있고, 국내에서도 개인 분이 테스트하면서 만들어 본 회로도를 공개해 주신 분도 있어 참고할 수 있습니다. (하단 링크 참조)

 

  그럼 Adafruit Push-button Power Switch 모듈을 작동시켜 보도록 하겠습니다.

처음에 부품을 받으면 tactile 버튼과 Head-pin이 납땜되어 있지 않습니다. 그래서 납땜을 간단하게 해주어야 합니다.

 

포장상태

 

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1. 제품 사양

 

  - Dimensions: 20.51mm / 0.8" x 17.75mm / 0.69" x 2.66mm / 0.1"

  - Height with Switch: 8.69mm / 0.34"

  - Weight: 2.6g

  - Input Volt : 3-14V DC voltage

  - 14 VDC and up to 3A (although the FET gets a little toasty at continuous 3A draw) yet has only

     0.5uA  quiescent current draw.

  

 

2. 배선 방법

 

핀 설명

 

 

  1) In 핀에는 Vcc(외부 전원 +)을 연결합니다. 

  2) G 핀은 GND(-)를 연결합니다.

  3) Out 핀에 사용할 전원 인가할 회로 전원(Vin)에 연결합니다. 

  4) Off 핀은 Off 신호 트리거(Trigger) 신호로 전압(+) 신호를 주면 전원이 차단됩니다. 즉, MCU 같은 제어 보드에서 장비 전체 전원을 끌 때 사용할 수 있을 것으로 보입니다.

 

 

3. 회로 구성 확인

 

  모듈에서 버튼 다음으로 큰 공간을 차지하는 부품(?)으로는 "MC14093B"가 있습니다. "Quad 2-Input “NAND" Schmitt Trigger" 제목으로 MC14093B 슈미트 트리거는 단일 모놀리식 구조로 MOS P-channel와N-channel 강화 모드 장치로 구성되어 있다. … 적혀 있습니다.

 

MC14093B  Datasheet 참조

 

 

  여기서 슈미트 트리거가 무엇인가 찾아보면 히스테리시스(과거가 현재 상태에 영향을 주는 현상)를 갖는 비교기 혹은 구형파 발생기라고 볼 수 있습니다.

  입력 교류 파형이 특정 전압 레벨 '이상' 및 '이하'가 될 때, 출력을 0으로 만들어 주거나 1로 변화하게 하여 시간 주기를 갖는 펄스폭을 지닌 구형파를 생성하게 한다고 설명하고 있습니다.

 

  좀 더 간단하게 설명하면 애매한 전압 상태를 기준 전압을 기준으로 확실한 0과 1로 구분하겠다고 보시면 어떨까 합니다. 아래 사진이 좀 더 이해하기가 쉬울 것 같습니다.

 

A :  단순비교기  출력,  B :  슈미트 트리거 효과

 

 

1) 모듈 공개 회로도

 

회로도

 

 

2) 모듈 PCB 도면

 

PCB Artwork

 

 

4. 사용 후기

 

  입력단에 5V 전원을 넣고 출력단에 LED를 달아서 테스트해 보았습니다. 단순하게 잘 작동했습니다.

 

전원 Off 상태

 

 

전원 On 상태

 

 

  전원 단에 14V 이하의 전원을 넣고 Out 단자에 회로를 연결하기만 하면 되기 때문에 편리합니다. 그리고 기구 홀이 나와 있어서 모듈에 맞게 만들어 바로 고정할 수가 있습니다.

  

  그러나 단순 기능에 비해 가격이 조금 비싼 편입니다. 스위치 On/Off 간단한 회로라고 생각되는데 말이죠.

그래서 adafruit에서 공개한 회로를 사용해도 되고 아니면 참고 링크에 있는 자작으로 만든 회로를 공개해 주신 분의 회로를 사용해서 가격을 낮출 수도 있지 않을까 합니다.

 

  "Power Hold"라고 해서 3초 이상 누르고 있으면 켜지고, 꺼지는 기능을 가지는 회로도 있는데 인터넷상에 잘 찾아볼 수가 없었습니다. 나중에 찾게 되면 공유해 보도록 하겠습니다.

 

  회로도와 PCB 도면이 공개되어 있어 다운로드할 수 있습니다. (EagleCad로 되어 있습니다)

  https://github.com/adafruit/Adafruit-Push-Button-Power-Switch-PCB

 

 

감사합니다.

 

 

<참고 자료>

1. 슈미트 트리거 (Schmitt Trigger) (정보통신기술용어해설)

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=4566&id=907

2.  슈미트 트리거(위키백과)

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%94%94%EC%A7%80%ED%84%B8_%ED%9A%8C%EB%A1%9C#%EC%8A%88%EB%AF%B8%ED%8A%B8_%ED%8A%B8%EB%A6%AC%EA%B1%B0_(Schmitt_trigger)

3. Push 스위치로 전원 on/off 자작하기

https://m.blog.naver.com/dgfiel/221501477883

4. ADAFRUIT PUSH-BUTTON POWER SWITCH

https://www.adafruit.com/product/1400