プッシュボタンスイッチ配線解説：種類、特徴、実用例

回路や機械をシンプルに制御する方法をお探しですか？ それなら、プッシュボタンスイッチの配線が必要です。プッシュボタンスイッチは、回路の電力や機械の動作を制御できます。例えば、照明のオン/オフや電子レンジのタイマー開始などです。しかし、プッシュボタンスイッチにはいくつかの種類があり、適切なものを選ぶのに混乱するかもしれません。心配いりません。本記事では、プッシュボタンスイッチについて知っておくべきすべてと、シンプルな配線方法を紹介します。始めましょう！

プッシュボタンスイッチとは？

プッシュボタンスイッチは、ボタンを押したときのみ回路を制御したり特定の動作をさせたりする開放触覚スイッチです。つまり、押すと回路に通電し、離すと回路を遮断します。スイッチのタイプによって、ラッチング動作またはモメンタリ動作で動作します。

また、メーカーは通常、プラスチックや金属などの強靭で耐久性のある材料でプッシュボタンを製造するため、継続的な使用による摩耗を防ぎます。プッシュボタンスイッチの表面は、指で簡単に押せるよう平らまたは成形されています。さらに、プッシュボタンスイッチと通常のスイッチを混同しないでください。スイッチは永続的なオン/オフ位置を持ちますが、プッシュボタンは一時的なオン/オフ機能のみです。また、プッシュボタンスイッチを押すと、再度押して離すまでその押下状態を維持します。

プッシュボタンの特徴と技術仕様

ここでは、プッシュボタンスイッチの主要な特徴と技術仕様をリストアップします。

特徴

• 触覚フィードバックによる明確なクリック感
• 最大接触バウンス：5ms
• 耐電圧：250V ACで1分間耐える
• インサートモールド端子によりスイッチ回路のフラックス上昇を防止
• スナップインマウス端子を採用

技術仕様

• 動作モード：触覚フィードバック
• 定格電力：最大50mA 24V DC
• 絶縁抵抗：100Vで100MΩ
• 動作力：0.55±0.69 N
• 最大接触抵抗：100mΩ
• 動作温度範囲：-20℃～+70℃
• 保存温度範囲：-20℃～+70℃

プッシュボタンスイッチの種類

プッシュボタンスイッチの種類には以下が含まれます：

• Arduino用プッシュボタン
• モメンタリプッシュボタン
• 2ポジションプッシュボタン
• ミニチュアプッシュボタン
• プッシュ・トゥ・メイクスイッチプッシュボタン
• タクトスイッチ（タクタイルプッシュボタン）
• PCB用プッシュボタンスイッチ
• 産業用プッシュボタン
• デュアルプッシュボタンスイッチ
• プッシュ・トゥ・ブレークボタンスイッチ
• 回路基板用プッシュボタンスイッチ
• パネルマウントプッシュボタン
• ロック付きプッシュボタンスイッチ
• ドア用プッシュ・トゥ・メイクボタンスイッチ

プッシュボタンの仕組み

ほとんどのプッシュボタンスイッチは同じ動作原理を使用します。アクチュエータまたはボタンに圧力をかけると、内部のスプリングと接点が押し下げられ、スイッチ底部の固定接点に接触します。また、スイッチを押すプロセスで電気回路をクローズまたはオープンできます。ボタンを再度押すと、内部スプリングが収縮し、プッシュボタンを元の状態に戻します。また、「開放接点」または「閉鎖接点」のプッシュボタンスイッチを選択できます。モメンタリスイッチの場合、アクションを実行するためにボタンへの圧力を維持する必要があります。一方、ラッチングスイッチは、再度ボタンを押して離すまで押下状態を維持できます。

プッシュボタンスイッチの配線方法

ここでは、自己ロック機能付き19mm金属プッシュボタンスイッチ（5ピン）を使用します。5ピンは、常時閉（NC）ピン、常時開（NO）ピン、2つのLEDピン、コモン（C）ピンです。この構成では、黒と赤のワイヤがLED用、黄色がNCワイヤ、緑がコモンCワイヤ、青がNOワイヤです。プッシュボタンスイッチの配線を開始するには、緑のコモンCピンワイヤを電源の正極端子に接続します。次に、赤のLEDワイヤと制御したい回路/機器の正極端子、青のNOワイヤを相互接続します。次に、機器/回路の負極端子と黒のLEDワイヤを取り、電源の正極に接続します。その後、ボタンを押して回路/機器をアクティブにするとLEDが点灯し、非アクティブにすると消灯します。あるいは、上記と同じ手順で、青のNOワイヤの代わりに黄色のNCワイヤに相互接続することもできます。

Arduinoでのプッシュボタンスイッチ配線

プッシュボタンスイッチを押すと、回路内の2点間に接続が作られます。このプロジェクトでは、ボタンを押したときにArduinoのピン13に接続された内蔵LEDを点灯させます。

必要なもの

• Arduinoボード
• ブレッドボード
• 10kΩプルダウン抵抗
• モメンタリプッシュボタンスイッチ
• フックアップワイヤ

手順

まず、3本のフックアップワイヤをブレッドボードに接続します。最初の2本（赤と黒）をブレッドボードの長い垂直列にリンクします。これにより、グランドと5V電源にアクセスできます。次に、3本目のワイヤでデジタルピン2とプッシュボタンの端子の一方を接続します。その後、同じ端子をプルダウン抵抗を通じてグランドピンに接続します。また、ボタンの第2端子を5V電源ピンに接続します。ボタンを押さないときは開放状態なので、ボタンの2端子間に接続はありません。したがって、ピン2はプルダウン抵抗を介してグランドに接続されたままになり、LOW信号を読み取ります。しかし、ボタンを押すとクローズド状態になり、2端子間に接続が作られます。するとピン2が5V電源に接続され、HIGH信号を読み取れます。逆に、この回路で逆の接続も可能です。例えば、プルダウン抵抗で入力をHIGHに保ち、ボタンを押すとLOWになります。この場合、LEDは通常点灯しており、ボタンを押すとのみ消灯します。興味深いことに、デジタルI/Oピンを切断するとLEDが継続的に点滅します。なぜか？ プラグを外すと入力が「フロート」するからです。つまり、LOWとHIGH信号の間でランダムに移動します。このため、この回路にはプルアップまたはプルダウン抵抗が必要です。

プッシュボタンスイッチ配線：用途

• 磁気ロック

• 電卓

• キッチン家電

• プッシュボタン式電話

• アーケードゲーム

• 照明スイッチ

• シャワーシステムとトイレ洗浄
• その他の機械・電子デバイス
• その他の家庭用・商業用アプリケーション

最終考察

プッシュボタンスイッチは、プロジェクトで多様な使い方ができます。ボタンを押すだけで一部の活動が容易になります。これらのボタンスイッチはデバイスのオン/オフに使われるのが一般的ですが、他にも様々な用途があります。これらのプッシュボタンの一部にはLEDが付いており、現在のアクションを示します。例えば、赤は停止、緑は開始やスイッチオンを示唆します。良い例は非常停止ボタンで、一般的に赤く大きいです。プッシュボタンスイッチについて更なるご質問があれば、お気軽にご連絡ください。喜んでお手伝いします。