ESP32 - Chave DIP

As chaves DIP (Dual In-line Package) são frequentemente usadas em eletrônica para fins de configuração, como definir endereços de dispositivos, ativar ou desativar funções e muito mais. Neste tutorial, vamos explorar o uso da chave DIP com o ESP32. Especificamente, vamos abordar os seguintes tópicos:

Entender o que é uma chave DIP e seus princípios de funcionamento.
Conectar a chave DIP ao ESP32.
Programar o ESP32 para detectar o estado ON/OFF da chave DIP.
Programar o ESP32 para interpretar o valor inteiro definido pela chave DIP.

Hardware Necessário

1	×	38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Narrow
1	×	(Alternativa) 38-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide
1	×	(Alternativa) 30-pin ESP32 ESP-WROOM-32 Dev Module - Wide
1	×	(Alternativa) ESP32 Uno-form board
1	×	(Alternativa) ESP32 S3 Uno-form board
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	DIP Chave
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para ESP32
1	×	(Recomendado) Breakout Expansion Board for ESP32
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para ESP32

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included)
1	×	DIYables ESP32 S3 Starter Kit (ESP32 S3 included)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre a Chave DIP

As chaves DIP são componentes fundamentais para a configuração de dispositivos, permitindo que os usuários ajustem parâmetros como endereços de dispositivos, configurações de comunicação, códigos de segurança, modos de operação e preferências do sistema em diversos setores e aplicações.

Uma chave DIP é composta por várias pequenas chaves deslizantes agrupadas, e cada chave é chamada de "posição". Existem vários tipos de chaves DIP, definidos pelo número de posições que oferecem. As opções incluem chaves DIP de 2 posições, 4 posições, 5 posições, 6 posições, 8 posições e 10 posições...

Cada posição de uma chave DIP corresponde a um bit de um número configurável. Alternando as posições entre ON e OFF, os usuários podem definir o valor numérico desejado. Essa flexibilidade permite uma configuração precisa dos parâmetros de acordo com necessidades específicas.

Pinagem

image source: diyables.io

Uma chave DIP é composta por duas fileiras de pinos, e o número de pinos em cada fileira corresponde ao número de posições disponíveis. Por exemplo, uma chave DIP de 4 posições tem um total de 8 pinos, distribuídos igualmente com 4 pinos de cada lado. Na estrutura da chave DIP, cada par de pinos opostos forma uma chave deslizante. É importante observar que não é necessário diferenciar os pinos dos dois lados, pois eles são intercambiáveis.

Como Funciona

Nas chaves DIP, quando uma chave está na posição ON, isso indica que a chave está fechada, estabelecendo uma conexão elétrica que permite a passagem de corrente.

Por outro lado, quando uma chave está na posição OFF, isso significa que a chave está aberta. Nesse estado, a conexão elétrica é interrompida, impedindo a passagem de corrente pela chave.

Para esclarecer:

Posição ON: forma um circuito fechado, permitindo a passagem de corrente.
Posição OFF: resulta em um circuito aberto, bloqueando a passagem de corrente.

Ao conectar um lado da chave ao GND e o outro a um pino do ESP32, e configurar o pino do ESP32 como entrada digital com pull-up, a tabela a seguir mostra a relação entre a posição da chave e os valores lidos pelo ESP32:

Posição da chave DIP	Representação binária	Estado do circuito	Estado do pino do ESP32
ON	1	FECHADO	LOW
OFF	0	ABERTO	HIGH

Nas próximas partes, vamos usar uma chave DIP de 4 posições como exemplo. Você pode adaptar facilmente para chaves DIP de 2 posições, 3 posições, 5 posições, 6 posições, 8 posições e 10 posições...

Diagrama de Ligação

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Se você não sabe como alimentar o ESP32 e outros componentes, veja as instruções no tutorial a seguir: Como alimentar o ESP32.

Código ESP32 - Chave DIP

Vamos aprender com dois códigos:

Lendo o estado ON/OFF de cada posição da chave DIP.
Codificando as posições em um número.

Código ESP32 - Lendo o estado ON/OFF da chave DIP

/* * Este código de ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-dip-switch */ #define POSITION_NUM 4 #define ON LOW #define OFF HIGH // define the pins connected to the dip switch const int SWITCH_PINS[] = { 26, 27, 14, 12 }; void setup() { // initialize serial communication Serial.begin(9600); // set the dip switch pins as inputs with pull-up resistors enabled for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) pinMode(SWITCH_PINS[i], INPUT_PULLUP); } void loop() { // Read the state of each switch position for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) { Serial.print("position "); Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); int state = digitalRead(SWITCH_PINS[i]); if (state == ON) Serial.println("ON "); else Serial.println("OFF "); } Serial.println(); // add a delay to prevent rapid readings delay(500); }

Passos Rápidos

Se esta é a primeira vez que você usa o ESP32, veja como configurar o ambiente para o ESP32 no Arduino IDE.
Faça a ligação como na imagem acima.
Conecte a placa ESP32 ao seu PC por um cabo USB Type-C
Abra o Arduino IDE no seu PC.
Selecione a placa ESP32 correta (por exemplo, ESP32 Dev Module) e a porta COM.
Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no ESP32
Coloque cada posição da chave DIP em ON, uma por uma.
Veja o resultado no Serial Monitor.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

position 1: OFF position 2: OFF position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: OFF position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: OFF position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: ON position 4: OFF position 1: ON position 2: ON position 3: ON position 4: ON

Ln 11, Col 1

ESP32 Dev Module on COM15

Código ESP32 - Codificando os estados da chave DIP em um número

/* * Este código de ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp32/esp32-dip-switch */ #define POSITION_NUM 4 #define ON LOW #define OFF HIGH // define the pins connected to the dip switch const int SWITCH_PINS[] = { 26, 27, 14, 12 }; void setup() { // Initialize serial communication Serial.begin(9600); // Set the DIP switch pins as inputs with pull-up resistors enabled for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) pinMode(SWITCH_PINS[i], INPUT_PULLUP); } void loop() { int encoded_state = 0; for (int i = 0; i < POSITION_NUM; i++) { int state = digitalRead(SWITCH_PINS[i]); if (state == ON) encoded_state |= 1 << (POSITION_NUM - i - 1); } Serial.print("encoded state: "); Serial.println(encoded_state); // add a delay to prevent rapid readings delay(500); }

Passos Rápidos

Se esta é a primeira vez que você usa o ESP32, veja como configurar o ambiente para o ESP32 no Arduino IDE.
Faça a ligação como na imagem acima.
Conecte a placa ESP32 ao seu PC por um cabo USB Type-C
Abra o Arduino IDE no seu PC.
Selecione a placa ESP32 correta (por exemplo, ESP32 Dev Module) e a porta COM.
Faça upload do código acima para o ESP32
Coloque cada posição da chave DIP em ON, uma por uma.
Veja o resultado no Serial Monitor. Ele se parece com o abaixo.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

encoded state: 0 encoded state: 1 encoded state: 2 encoded state: 3 encoded state: 4 encoded state: 5 encoded state: 6 encoded state: 7 encoded state: 8 encoded state: 9 encoded state: 10 encoded state: 11 encoded state: 12 encoded state: 13 encoded state: 14 encoded state: 15

Ln 11, Col 1

ESP32 Dev Module on COM15

Observe que o valor depende das posições de cada chave deslizante. A tabela abaixo mostra a relação entre as posições ON/OFF e o valor inteiro para uma chave DIP de 4 posições:

Posição-1	Posição-2	Posição-3	Posição-4	Valor Binário	Valor Decimal
OFF	OFF	OFF	OFF	0000	0
OFF	OFF	OFF	ON	0001	1
OFF	OFF	ON	OFF	0010	2
OFF	OFF	ON	ON	0011	3
OFF	ON	OFF	OFF	0100	4
OFF	ON	OFF	ON	0101	5
OFF	ON	ON	OFF	0110	6
OFF	ON	ON	ON	0111	7
ON	OFF	OFF	OFF	1000	8
ON	OFF	OFF	ON	1001	9
ON	OFF	ON	OFF	1010	10
ON	OFF	ON	ON	1011	11
ON	ON	OFF	OFF	1100	12
ON	ON	OFF	ON	1101	13
ON	ON	ON	OFF	1110	14
ON	ON	ON	ON	1111	15

Vídeo

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