電子工作

電子工作でスイッチの種類と簡単取り付け方法【おすすめ配線あり】

電子工作のスイッチのイメージ図

  • 電子工作のスイッチって、どんな種類があるの?
  • 電子工作のスイッチを繋ぐ配線は何を使えば良い?
  • スイッチの取り付け方法を知りたい。

こんな疑問に答えます。

 

 

本記事を書いている私は、電子回路設計者として約10年になり、電子工作もやっています。

電子工作で使用されるスイッチは色々な種類があり、
実際に、電子工作や製品開発のときにスイッチを使っています。

電源をON/OFFするとき、必ず必要になりますからね。

 

その経験に基づいて、電子工作のスイッチについて解説します。

本記事を読めば、電子工作のスイッチの種類と使い方が分かるようになりますよ。

3分で読めますので、これから電子工作のスイッチを使いたい方は、是非ご覧ください。

 

電子工作のスイッチの種類と動作

スイッチの種類と動作

電子工作でよく使われるスイッチのリストです。

  • プッシュスイッチ
  • タクトスイッチ
  • スライドスイッチ
  • トグルスイッチ
  • デジタルスイッチ(DIPスイッチ)
  • ロータリースイッチ

 

1つずつ解説します。

 

プッシュスイッチ


プッシュボタンスイッチ

 

押すことでスイッチが切り替わる方式。

モーメンタリ型 :押している間だけONになる
オルタネート型 :押すたびにONとOFFが切り替わる

 

プッシュスイッチは、両方のタイプがあります。

 

タクトスイッチ


タクトスイッチ

 

タクトスイッチも、押すことでスイッチが切り替わる方式。

ただし、タクトスイッチは「モーメンタリ型」です。

 

補足:タクトスイッチの導通(ショート)する端子

タクトスイッチは4端子あります。

久しぶりに使うと、どの端子がON/OFFで切り替わるのか、よく忘れます。

 

【スイッチOFFのとき】

電子工作のタクトスイッチのOFF状態

 

【スイッチONのとき】

電子工作のタクトスイッチのON状態

 

上図のように、スイッチをONすると、左側と右側の端子が繋がるようになります。

 

スライドスイッチ


スライドスイッチ

 

レバーをスライドさせることで切り替えるスイッチ。2つのタイプがあります。

ケース取り付けタイプ
基板取り付けタイプ

 

補足:スライドスイッチは2段階 or 3段階で切り替わる

電子工作のスライドスイッチの動作

上図のように、スライドスイッチは3段階で切り替わります。

 

また、 2段階のスイッチ もあります。

この場合、真ん中の「3つの端子間は導通しない」という状態がありません。

 

3段階のときは、3ポジション や 3位置、
2段階のときは、2ポジション や 2位置、

という表現を使ったりします。

 

よくある質問:スイッチの足が3本ある場合、COMとNOをつなげばスイッチの動作をしますが、NCはどこにつなげばいいですか?

NO-COM間でON/OFFを切り替えるなら、NCは何もつながないでいいです。

 

NCを接続する必要があるのは、2つの動作を切り替える場合です。

先程説明した通り、スイッチを左側と右側に切り替えることで、COMの接続先をNOとNCに切り替えることができます。

 

注意点は、スイッチの種類によって、NOとNCの端子位置が異なることです。

スライドスイッチは上図で説明したように、レバーをスライドした側の端子間が導通します。

しかし、次に解説するトグルスイッチは、レバーを傾けた側の端子は導通せず、逆側が導通します。

確認する方法は、データシートを見る、あるいはテスターで導通チェックします。

 

トグルスイッチ


トグルスイッチ

 

レバーを左右に切り替える方式のスイッチ。これも2つのタイプがあります。

ケース取り付けタイプ
基板取り付けタイプ

 

補足:トグルスイッチは2段階 or 3段階で切り替わる

電子工作のトグルスイッチの動作

 

上図のように、トグルスイッチは3段階で切り替わります。

 

また、 2段階のスイッチ もあります。
この場合、真ん中の「3つの端子間は導通しない」という状態がありません。

 

3段階のときは、3ポジション や 3位置、オン/オフ/オン
2段階のときは、2ポジション や 2位置、オン/オン

という表現を使ったりします。

 

さらに、 ON-OFFを切り替えるだけのトグルスイッチ もあります。

 

電子工作のトグルスイッチのオンとオフの動作

 

ややこしいですが、ONとOFFの2段階があるので、この場合も2ポジションと表現します。

2ポジション、オン/オフ

しかし、オン/オフという表現で区別できると思います。

間違えないように注意しましょう。

 

デジタルスイッチ(DIPスイッチ)


ディップスイッチ(DIPスイッチ)

 

1個ずつ独立してON/OFFを設定できるスイッチ。

小型サイズで複数個のスイッチを利用できますが、
1個ずつのスイッチの電流容量は小さいので、大きな電流を流すことには向いてません。

マイコンを設定するときに、よく使われます。

 

ロータリースイッチ


ロータリースイッチ

 

円状の複数の接点に対して、ロータリー(回転)させてON/OFFするスイッチ。

いくつかの状態の中から1つだけを選択したいときや、
順に切り替えたいときに使用します。

例えば、周波数を切り替えるような測定器で使用されます。

 

これも2つのタイプがあります。

ケース取り付けタイプ
基板取り付けタイプ

 

補足:ロータリースイッチは様々な種類がある

電子工作のロータリースイッチの2つの回路図

2P6T(2回路6接点)

 

電子工作のロータリースイッチの3つの回路図

3P4T(3回路4接点)

 

ロータリースイッチには、様々な種類のものがあります。

 

上図の 2P6T、3P4T 以外にも、

などがあります。

 

2回路、3回路、4回路のような複数の回路は、
1回路ずつ接続先の接点を決めることはできず、
全ての回路が連動して動作します。

 

電子工作のスイッチを入手するには?

電子部品のスイッチを販売している通販サイトは以下の3つです。

  • Amazon
  • 秋月電子
  • 千石電商

この3つのサイトを一通り探せば、自分の欲しいスイッチが見つかると思います。

 

個人的には、Amazonがオススメです。

「送料無料」「初回送料無料」を利用できる場合が多いからです。

Amazon:送料無料 or 初回送料無料
秋月電子:送料500円 ~600円
千石電商:送料420円

送料が気になる方は、Amazonをどうぞ。

 

電子工作のスイッチを繋ぐ配線


電気配線キット

 

スイッチを繋ぐ配線は上図のようなもので良いと思います。

ただし、自作した基板と、ケースに取り付けたスイッチを繋ぐ配線は、コネクタ付きのものオススメします。

 


コネクタ付き配線

 

配線をコネクタ付きにすると、取り外しできるので便利です。

後で基板を改良するときに、配線が基板に接続されたままだと作業がやりにくです。

 

また、ブレッドボードに回路を作成した場合は、ジャンパーワイヤーで接続することになります。

 


ジャンパーワイヤ

 

スイッチの取り付け方法

トグルスイッチの取り付け方法

トグルスイッチの取り付け方法

 

電子工作用のケースに、トグルスイッチを取り付ける方法を解説します。

 

とはいっても、非常に簡単です。

  1. 「①トグルスイッチの本体」に「②六角ナット」を取り付けます。
  2. 次に「③菊座金」、「④回り止め座金」を取り付けます。
  3. 事前に「⑤電子工作用ケース」に穴を開けておき、そこに通します。
  4. 最後に「⑥六角ナット」を取り付けて固定します。

これだけで完了です。

 

六角ナットを取り付ける際は、ペンチを利用して、しっかりと固定しましょう。

ペンチなどの工具は、電子工作の工具でおすすめ9選!の記事で紹介していますので参考にしてください。

 

また、電子工作用のケースに穴を開ける方法は、電子工作のケースを入手して加工する方法 の記事をどうぞ。動画で解説しています。

 

音や無線のスイッチもある

音のスイッチ


音検知センサーモジュール

 

スイッチといっても、機械的なスイッチではなくモジュールです。

モジュールとは、電源Vcc、GND、OUTの3pinと接続することができます。

 

音の強さが一定値よりも低い場合、モジュールのOUTピンから High が出力されます。

音の強さが一定値よりも高い場合、モジュールのOUTピンから Low が出力されます。

 

これをマイコンと接続することで、ON/OFFを認識することができます。

 

無線のスイッチ


無線スイッチ

 

こちらもモジュールです。

リモコンのスイッチで、基板上のリレー(青色)のON/OFFを制御することができ、下側の端子台(緑色)からON/OFFを出力することができます。

色々なアプリケーションで利用可能です。

 

 

スイッチ入切の瞬間だけONになる回路

スイッチをON-OFF回路

回路図「point」の電圧波形:V(point)の信号(青線)
回路図「OUT」の電圧波形:V(out)の信号(赤線)

スイッチをONした瞬間(青線:High→Low)、OUTの信号(赤線)が一瞬だけ High になっています。
スイッチをOFFした瞬間(青線:Low→High)、OUTの信号(赤線)が一瞬だけ High になっています。

 

このように、スイッチをONあるいはOFFした瞬間だけ ON することができます。

 

この回路のU1~4は、EXCLUSIVE-ORゲートを使用しています。

4回路使用していますので、東芝製のTC4030BPとか、74HC86 を使用すると良いでしょう。

EXCLUSIVE-ORゲートが4回路入っています。

 

ただし 74HC86 は、電源の範囲が2V~6Vなので、15V電源の場合は TC4030BP を使用します。

なお、OUTの信号(赤線)のパルス幅は、抵抗R4とコンデンサC3で変えられます。

 

上図においては、

パルス幅(時間)= 0.7 × R4 × C3 = 0.7 × 10kΩ × 10uF = 70ms

となっています。

 

 

まずは電子工作のスキルを身につける

当たり前ですが、スイッチだけ用意しても何もできません。

まずは、「電子工作教室で大人向けのセミナー3選!」でスキルを身につけて

電子工作できるようになりましょう。

 

スキルを身につけたら、ベストな種類のスイッチを選定できるようになったり、

自分で回路を作成して、スイッチを活用できるようになります。

この機会に是非チャレンジしてみましょう。

 

人気記事:電子工作教室で大人向けのセミナー3選!【入門からロボット製作】

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