Pakopiniai DIP jungikliai, kaip rankinio kodavimo ir režimo pasirinkimo komponentai, integruoja tikslų mechaninio padėties nustatymo ir elektrinio kontakto koordinavimą į savo konstrukciją ir veikimo principą, kad būtų pasiektas aukšto patikimumo, atpažįstamumo ir anti{0}} trikdžių balansas. Jų projektavimo principus galima sistemingai paaiškinti tokiais aspektais kaip mechaninė struktūra, pavarų padėties nustatymo mechanizmas, elektros prijungimo būdas ir medžiagų pasirinkimas.
Mechaninės konstrukcijos lygmenyje pagrindinė laiptuoto DIP jungiklio savybė yra ta, kad pavarų slankiklis juda iš anksto nustatyta laiptuota vėže. Kiekvienas žingsnis atitinka tam tikrą grandinės įjungimo / išjungimo būseną. Perjungimo metu slankiklis remiasi vertikaliu žingsnių kritimu, kad sudarytų fizinę ribą, sukurdamas aiškų stabdymo pojūtį pasiekus tikslinę padėtį. Ši ribojanti konstrukcija efektyviai išvengia pavarų perjungimo dėl vibracijos, smūgio ar netinkamo veikimo, o tai suteikia didesnį stabilumo pranašumą, palyginti su plokštumais slankiojančiais jungikliais. Kad būtų užtikrintas sklandus perjungimas ir tikslus padėties nustatymas, veikiant skirtingoms veikimo jėgoms, projektavimo etape reikia imituoti geometrinius laiptelių parametrus (pvz., žingsnio aukštį, plotį ir pasvirimo kampą).
Krumpliaračio padėtis priklauso nuo įgaubto{0}}išgaubto sujungimo tarp slankiklio ir pagrindo mechanizmo. Slankiklio apačioje yra išsikišimų arba elastingų nagų, kurie susijungia su laiptuotais grioveliais. Kai slankiklis pasislenka į laiptuotą plokštumą, nagai susijungia su grioveliais, sukurdami mechaninį užraktą ir tuo pačiu suaktyvindami vidinės kontaktų grupės perjungimo veiksmą. Kontaktų grupė paprastai naudoja matricą arba nepriklausomą išdėstymą. Kiekvienas judantis kontaktas kontaktuoja arba atsiskiria nuo fiksuoto kontakto, kai slankiklis juda, taip pakeisdamas grandinės įjungimo / išjungimo būseną arba kodavimo derinį. Siekiant užtikrinti patikimą kontaktą, tarp judančių ir fiksuotų kontaktų palaikomas tinkamas kontaktinis slėgis ir parenkamos -atsparios dilimui, mažo{7}}atsparumo medžiagos.
Elektros prijungimo principas pagrįstas loginiu kontaktų uždarymo ir atidarymo atvaizdavimu. Skirtingos žingsnių pozicijos atitinka skirtingus kontaktų derinius, todėl išvedami dvejetainiai, dešimtainiai arba pasirinktiniai{1}}koduoti signalai. Projektuojant reikia tiksliai apskaičiuoti kontaktų atstumą ir valkšnumo atstumą, kad būtų laikomasi tikslinės grandinės įtampos lygio ir izoliacijos reikalavimų. Norint užtikrinti signalo perdavimo stabilumą, medžiagų ir paviršiaus apdorojimo metu oksidacijos ir lanko reiškiniai turi būti slopinami. Naudojant žemo-lygio arba-dažnio dažnį, kontaktinis paviršius dažnai padengiamas auksu arba sidabru, siekiant sumažinti atsparumą kontaktui ir pagerinti atsparumą korozijai.
Medžiagos pasirinkimas taip pat vaidina svarbų vaidmenį kuriant dizainą. Korpusas paprastai pagamintas iš aukštai -temperatūrai atsparaus, antipireno{2}} inžinerinio plastiko, kad būtų užtikrinta puiki izoliacija ir mechaninė apsauga. Slankiklis ir nagai dažnai naudoja -atsparią armuotą dervą arba metalines medžiagas, kad būtų užtikrintas struktūrinis vientisumas ilgą laiką. Kontaktai pagaminti iš vario lydinio kaip pagrindinė medžiaga, papildyta tauriojo metalo danga, kad būtų subalansuotas laidumas ir ilgaamžiškumas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad pakopinio DIP jungiklio projektavimo principas yra pasiekti fizinį jungiklio padėties fiksavimą per pakopines mechanines ribas, kartu su patikimu kontaktų perjungimo mechanizmu, kad būtų galima tiksliai valdyti grandinės būseną ir optimizuoti prisitaikymą prie aplinkos ir eksploatavimo laiką medžiagos ir konstrukcijos lygmenimis. Dėl šio principo jis yra labai vertingas srityse, kuriose keliami aukšti stabilumo ir veikimo reikalavimai, pavyzdžiui, pramoninis valdymas, ryšių įranga ir bandymo prietaisai.
