แป้นหมุนหมายเลขเป็นส่วนประกอบของโทรศัพท์หรือตู้ชุมสายโทรศัพท์ที่ใช้ เทคโนโลยี การส่งสัญญาณในด้านโทรคมนาคมที่เรียกว่าการหมุนหมายเลขแบบพัลส์โดยใช้เมื่อเริ่มต้นการโทรเพื่อส่งหมายเลขโทรศัพท์ปลายทางไปยังชุมสายโทรศัพท์ในรูปแบบของตัวเลขแต่ละหลักเรียงต่อกัน

บนแป้นหมุนหมายเลข ตัวเลขจะเรียงกันเป็นวงกลม โดยมีรูนิ้วหนึ่งรูบนวงล้อสำหรับแต่ละตัวเลข ในการกดหมายเลขใดหมายเลขหนึ่ง จะต้องหมุนวงล้อต้านแรงสปริง โดยวางนิ้วหนึ่งนิ้วไว้ในรูที่ตรงกัน แล้วดึงวงล้อด้วยนิ้วไปยังตำแหน่งหยุดที่กำหนดโดยตัวกั้นทางกล หรือตัวหยุดนิ้ว เมื่อปล่อยนิ้วที่ตัวหยุดนิ้ว วงล้อจะกลับไปยังตำแหน่งเดิมโดยแรงสปริงด้วยความเร็วที่ควบคุมโดยอุปกรณ์ควบคุมความเร็วในระหว่างการหมุนกลับนี้ สวิตช์ไฟฟ้าจะตัดกระแสตรง (DC) ของสายโทรศัพท์ ( วงจรท้องถิ่น ) จำนวนครั้งที่กำหนดสำหรับแต่ละตัวเลข และสร้างพัลส์ ไฟฟ้า ซึ่งชุมสายโทรศัพท์จะถอดรหัสเป็นตัวเลขที่กดแต่ละหมายเลข ดังนั้น ตัวเลขทั้งสิบตัวจึงถูกเข้ารหัสเป็นลำดับเพื่อให้สอดคล้องกับจำนวนพัลส์ ดังนั้น วิธีนี้จึงบางครั้งเรียกว่าการหมุน หมายเลขแบบสิบพัลส์ (decadic dialing ) การหมุนหมายเลขแบบนับพัลส์เป็นระบบกำหนดที่อยู่แบบดิจิทัลที่ใช้การมอดูเลชั่นแบบนับพัลส์ทศนิยม โดยทั่วไปอัตราการส่งข้อมูลเฉลี่ยอยู่ที่ 10 บิตต่อวินาที แต่ระบบมักจะยอมรับได้ตั้งแต่ประมาณ 9 ถึง 13 พัลส์ต่อวินาที ซึ่งเป็นข้อกำหนดเนื่องจากความแปรผันของความเร็วตัวควบคุมกลไกหมุนแป้นหมุน

สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับระบบโทรศัพท์อัตโนมัติได้รับมอบให้แก่Almon Brown Strowgerเมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2435 แต่แป้นหมุนหมายเลขที่มีรูบนวงล้อสำหรับนิ้วซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปนั้นเพิ่งได้รับการแนะนำเมื่อราวปี พ.ศ. 2450 ^{[ 1 ]}แม้ว่าจะมีการใช้งานในระบบโทรศัพท์ของบริษัทโทรศัพท์อิสระ แต่บริการแป้นหมุนหมายเลขในระบบ Bellในสหรัฐอเมริกายังไม่เป็นที่แพร่หลายจนกระทั่งต้นทศวรรษ พ.ศ. 2463 ^{[ 2 ]}

ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา โทรศัพท์แบบหมุนแป้นค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยโทรศัพท์แบบปุ่มกดซึ่งเปิดตัวสู่สาธารณชนครั้งแรกในงานมหกรรมโลกปี 1962ภายใต้ชื่อทางการค้าว่าTouch-Tone (DTMF) เทคโนโลยี Touch-Tone ใช้แป้นพิมพ์ เป็นหลัก ในรูปแบบของปุ่มกดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า แม้ว่าปัจจุบันจะไม่นิยมใช้แล้ว แต่ความหมายของโทรศัพท์แบบหมุนแป้นยังคงอยู่ในการใช้คำกริยา "หมุนหมายเลขโทรศัพท์"

นับตั้งแต่ปี 1836 เป็นต้นมา มีการรายงานข้อเสนอแนะและสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เกี่ยวกับแป้นหมุนสำหรับส่ง สัญญาณ โทรเลขหลังจากมีการติดตั้งชุมสายโทรศัพท์เชิงพาณิชย์แห่งแรกในปี 1878 ความต้องการวิธีการอัตโนมัติที่ผู้ใช้สามารถควบคุมได้ในการส่งต่อสายโทรศัพท์ก็ปรากฏชัดขึ้น ภายในปี 1891 สิ่งประดิษฐ์จำนวนมากแข่งขันกันเพื่อการยอมรับ และมีสิทธิบัตร 26 ฉบับสำหรับแป้นหมุน ปุ่มกด และกลไกที่คล้ายกัน ซึ่งระบุวิธีการส่งสัญญาณหมายเลขโทรศัพท์ปลายทาง สิ่งประดิษฐ์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกลไกที่ซับซ้อนและมีราคาแพง และผู้ใช้ต้องดำเนินการที่ซับซ้อน

การติดตั้งแป้นหมุนโทรศัพท์เชิงพาณิชย์ครั้งแรกเกิดขึ้นพร้อมกับการติดตั้ง ชุมสายโทรศัพท์อัตโนมัติ 99 สายเชิงพาณิชย์ครั้งแรกในเมืองลาพอร์ท รัฐอินเดียนาในปี 1892 ซึ่งอิงตามการออกแบบของ Strowger ในปี 1891 แป้นหมุนแบบดั้งเดิมนั้นต้องการลำดับการทำงานที่ซับซ้อน บริษัท Automatic Electric ได้คิดค้นระบบที่ใช้งานได้จริง แม้ว่าจะมีความผิดพลาดได้ง่าย โดยใช้ปุ่มกดสามปุ่มบนโทรศัพท์ ปุ่มเหล่านี้แทนหลักร้อย หลักสิบ และหลักหน่วยของหมายเลขโทรศัพท์ ตัวอย่างเช่น เมื่อโทรไปยังหมายเลขสมาชิก 163 ผู้ใช้ต้องกดปุ่มหลักร้อยหนึ่งครั้ง ตามด้วยการกดปุ่มหลักสิบหกครั้ง และกดปุ่มหลักหน่วยสามครั้ง^{[ 3 ]}ในปี 1896 ระบบนี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องสร้างหน้าสัมผัส อัตโนมัติ หรืออุปกรณ์โทรออกการพัฒนาเพิ่มเติมยังคงดำเนินต่อไปในช่วงทศวรรษ 1890 และต้นทศวรรษ 1900 ควบคู่ไปกับการปรับปรุงเทคโนโลยีการสลับสัญญาณ

Almon Brown Strowger เป็นคนแรกที่ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับระบบโทรศัพท์อัตโนมัติเมื่อวันที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2434 ซึ่งได้รับการอนุมัติเมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2435 ในฐานะสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 486,909 [ ^{4 ] [ 5 ] ต่อ}มาบริษัทได้พัฒนาแป้นหมุนที่มีเดือยบนแผ่นนิ้วแทนรูที่ขัดจังหวะวงจรอิสระสองวงจรสำหรับการควบคุมรีเลย์ในสวิตช์ชุมสาย ชุดพัลส์ถูกสร้างขึ้นโดยไม่มีการควบคุมการทำงานของสปริงหรือตัวควบคุมการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของล้อ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าใช้งานได้ยากอย่างถูกต้อง

แม้จะขาดคุณสมบัติที่ทันสมัย ​​แต่บางครั้งแป้นหมุนโทรศัพท์ก็ถูกนำไปใช้ประโยชน์เป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น กลุ่มต่อต้านยาเสพติดFairlawn Coalitionใน เขต Anacostiaของวอชิงตัน ดี.ซี. ได้โน้มน้าวให้บริษัทโทรศัพท์ติดตั้งตู้โทรศัพท์แบบหมุนอีกครั้งในช่วงทศวรรษ 1980 เพื่อยับยั้งการวนเวียนของผู้ซื้อยาเสพติด เนื่องจากไม่มีแป้นพิมพ์โทรศัพท์ สำหรับฝากข้อความไว้ใน เพจเจอร์ของผู้ค้า^{[ 6 ]}นอกจากนี้ยังมีการเก็บรักษาไว้เพื่อความสมจริงในสถานที่ทางประวัติศาสตร์ เช่นโรงแรม Blue Swallow Motel บน เส้นทาง US Route 66 ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงยุคของชุมสายโทรศัพท์ที่มีชื่อและระบบหมุนหมายเลขแบบพัลส์^{[ 7 ]}

ในการกดหมายเลขโทรศัพท์ ผู้ใช้จะสอดนิ้วเข้าไปในรูที่ตรงกับหมายเลขนั้น แล้วหมุนแป้นหมุนตามเข็มนาฬิกาจนกระทั่งนิ้วถึงจุดหยุด จากนั้นผู้ใช้จะปล่อยแป้นหมุนโดยดึงนิ้วออกจากรู สปริงที่อยู่รอบแกนหมุนจะหมุนแป้นหมุนกลับไปยังตำแหน่งพัก ในระหว่างช่วงการหมุนกลับ แป้นหมุนจะไปกระตุ้นหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่ตัดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของวงจรภายใน และขัดจังหวะการไหลของกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่งครั้งต่อตัวเลขแต่ละหลักที่ทำเครื่องหมายไว้ด้านหน้าของแป้นหมุน

จำนวนพัลส์ที่ส่งสำหรับแต่ละหลักจะถูกกำหนดโดยประเภทของระบบหมุนหมายเลขที่ใช้ การเข้ารหัสจะแตกต่างกันไปตามประเทศหรือผู้ผลิตระบบโทรศัพท์ ตัวอย่างเช่นสวีเดนใช้หนึ่งพัลส์เพื่อส่งสัญญาณหมายเลขศูนย์ และสิบพัลส์เพื่อส่งสัญญาณหมายเลขเก้า ในฟินแลนด์ซึ่งโทรศัพท์จำนวนมากผลิตโดยสวีเดน หนึ่งพัลส์ส่งสัญญาณหลักที่1และสิบพัลส์ ส่งสัญญาณหลัก ที่0 นิวซีแลนด์ใช้สิบพัลส์ลบด้วยหมายเลขที่ต้องการ ดังนั้นการหมุนหมายเลข7จะสร้างสามพัลส์ ในนอร์เวย์ ใช้ ระบบของอเมริกาเหนือที่หมายเลข1สอดคล้องกับหนึ่งพัลส์ ยกเว้นเมืองหลวงออสโลซึ่งใช้ระบบ "ผกผัน" เดียวกันกับในนิวซีแลนด์ ลำดับของตัวเลขบนแป้นหมุนจึงแตกต่างกันไปตามนั้น

แป้นหมุนหมายเลขโทรศัพท์โดยทั่วไปจะมีรูปทรงกลม แกนที่ขับเคลื่อนกลไกการสลับเชิงกลจะถูกขับเคลื่อนโดยวงล้อสำหรับนิ้ว ซึ่งเป็นแผ่นดิสก์ที่มีรูนิ้วสิบรูเรียงตัวอยู่ใกล้กับเส้นรอบวง วงล้อสำหรับนิ้วอาจโปร่งใสหรือทึบแสง ทำให้สามารถมองเห็นแผ่นหน้า (แผ่นหมายเลข) ได้ทั้งหมด หรือแสดงเฉพาะหมายเลขที่กำหนดให้กับรูนิ้วแต่ละรูแผ่นหน้าจะพิมพ์ด้วยตัวเลข และมักจะมีตัวอักษรด้วย ซึ่งตรงกับรูนิ้วแต่ละรู โดยทั่วไปแล้ว ตัวเลข 1 จะอยู่ที่มุมบนขวาของด้านหน้าแป้นหมุน จากนั้นตัวเลขจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา อุปกรณ์โค้งที่เรียกว่าตัวหยุดนิ้วจะอยู่ตรงมุมล่างขวา กลไกการหมุนบางแบบอนุญาตให้ใช้กลไกการล็อกทางกายภาพเพื่อป้องกันการใช้งานโดยไม่ได้รับอนุญาต ตัวล็อกอาจรวมอยู่ในตัวโทรศัพท์เองหรือเป็นอุปกรณ์แยกต่างหากที่เสียบเข้าไปในรูนิ้วที่อยู่ใกล้กับตัวหยุดนิ้วมากที่สุดเพื่อป้องกันไม่ให้แป้นหมุนหมุน

ความเร็วในการหมุนกลับสู่ตำแหน่งพักของหน้าปัดถูกควบคุมโดยตัวควบคุมซึ่งเป็นอุปกรณ์ควบคุมเชิงกล ที่รับประกันอัตราการกระตุ้นทางไฟฟ้าที่คงที่ของหน้าปัด

ปุ่มหมุนที่อยู่ในโทรศัพท์มือถือ

โทรศัพท์บางรุ่นมีแป้นหมุนขนาดเล็กติดตั้งอยู่ภายในเครื่องรับโทรศัพท์ พร้อมตัวล็อกนิ้วที่สามารถเคลื่อนที่ได้ ผู้ใช้หมุนแป้นหมุนตามเข็มนาฬิกาจนกระทั่งตัวล็อกนิ้วหยุดเคลื่อนที่ จากนั้นจึงปล่อยทั้งสองอย่าง ในการออกแบบนี้ รูต่างๆ จะขยายไปรอบๆ เส้นรอบวงของแป้นหมุนทั้งหมด ทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางลดลงWestern Electric เป็นผู้ริเริ่มการออกแบบนี้ ในโทรศัพท์ Trimline ขนาดกะทัดรัด ซึ่งเป็นโทรศัพท์รุ่นแรกที่ติดตั้งแป้นหมุนไว้ในเครื่องรับโทรศัพท์ ในประเทศสเปนโทรศัพท์ดังกล่าวผลิตขึ้นสำหรับ CTNE ( Compañía Telefónica Nacional de España ) โดย โรงงาน "CITESA" ใน เมืองมาลากาและได้รับการตั้งชื่อว่าโทรศัพท์ "Góndola" เนื่องจากรูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ โทรศัพท์ Góndola ของสเปนติดตั้งไฟ LED สีแดงแบบอนุกรมที่เชื่อมต่อกับสายตั้งแต่แรกเริ่ม ทำให้แป้นหมุน ("ดิสโก้" ในภาษาสเปน) สว่างขึ้นขณะหมุน สำหรับเรื่องนี้ LED ถูกเชื่อมต่อด้วยไดโอดซีเนอร์ แบบขนานกลับด้าน เพื่อให้กระแสตรงผ่านได้แม้ว่าขั้วของสายจะกลับด้าน ในกรณีที่ขั้วของสายกลับด้าน LED จะไม่สว่าง แต่โทรศัพท์ก็จะยังคงใช้งานได้ LED และไดโอดซีเนอร์ถูกบรรจุอยู่ในแพ็คเกจเดียวกัน เพื่อความสะดวกในการประกอบในกระบวนการผลิต

สหราชอาณาจักร

ในสหราชอาณาจักรตัวอักษร "O" ถูกนำมาประกอบกับตัวเลข "0" แทนที่จะเป็น "6" ในเมืองใหญ่ๆ หมายเลขโทรศัพท์เจ็ดหลักจะประกอบด้วยตัวอักษรสามตัวสำหรับชื่อชุมสายโทรศัพท์ ตามด้วยตัวเลขสี่ตัว

ออสเตรเลีย

ก่อนปี 1960 โทรศัพท์แบบหมุนแป้นหมายเลข ในออสเตรเลียจะมีตัวอักษรที่ตรงกับหมายเลขแต่ละหมายเลขพิมพ์อยู่บนแผ่นกระดาษตรงกลางแป้นหมุน โดยมีช่องว่างให้ผู้ใช้ใส่หมายเลขโทรศัพท์ แผ่นกระดาษนั้นถูกปกป้องด้วยแผ่นพลาสติกใส ซึ่งยึดไว้ด้วยวงแหวนที่ทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งของแผ่นกระดาษในแนวรัศมีด้วย การจับคู่ตัวอักษรกับตัวเลขในออสเตรเลียคือ A=1, B=2, F=3, J=4, L=5, M=6, U=7, W=8, X=9, Y=0 ดังนั้นหมายเลขโทรศัพท์ BX 3701 จึงเป็น 29 3701 เมื่อออสเตรเลียเปลี่ยนมาใช้โทรศัพท์แบบตัวเลขทั้งหมดประมาณปี 1960 มีคำช่วยจำที่ช่วยให้ผู้คนเชื่อมโยงตัวอักษรกับตัวเลขได้ง่ายขึ้นคือประโยคที่ว่า "All Big Fish Jump Like Mad Under Water eXcept Yabbies " (ปลาตัวใหญ่ทุกตัวกระโดดอย่างบ้าคลั่งใต้น้ำ ยกเว้นกุ้งน้ำจืด)

กลุ่มประเทศตะวันออก

การกำหนดรหัสแลกเปลี่ยนด้วย ตัวอักษร ซีริลลิ ก (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И, К, Л สำหรับตัวเลขแต่ละหลักตั้งแต่ 1 ถึง 0 ตามลำดับ) ก็ถูกนำมาใช้ในช่วงสั้นๆ ในสหภาพโซเวียตในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 เช่นกัน แต่ในทศวรรษถัดมา การปฏิบัติเช่นนี้ก็ถูกยกเลิกไปเป็นส่วนใหญ่^{[ 9 ] [ 10 ]}

รหัสตัวอักษรไม่ได้ถูกนำมาใช้ในทุกประเทศในยุโรปตะวันออก

นอกจากตัวเลขสิบหลักแล้ว หน้าปัดมักจะพิมพ์ตัวอักษรที่ตรงกับแต่ละตำแหน่งด้วย

ในอเมริกาเหนือ แป้นหมุนโทรศัพท์แบบดั้งเดิมจะมีรหัสตัวอักษรแสดงร่วมกับตัวเลขใต้รูนิ้วตามรูปแบบดังนี้: 1, 2 ABC, 3 DEF, 4 GHI, 5 JKL, 6 MNO, 7 PRS, 8 TUV, 9 WXY และ 0 (บางครั้ง Z) Operator ตัวอักษรจะถูกเชื่อมโยงกับหมายเลขแป้นหมุนเพื่อแสดงชื่อชุมสายโทรศัพท์ในชุมชนที่ต้องการสำนักงานกลางหลายแห่ง ตัวอย่างเช่น "RE7-3456" หมายถึง "REgent 7-3456"

ในปี พ.ศ. 2460 WG Blauvelt จาก AT&T ได้พัฒนารูปแบบตัวอักษรผสมที่กำหนดให้กับแต่ละหลัก ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานในอเมริกาเหนือ^{[ 11 ]}เมื่อระบบโทรศัพท์ขยายตัวในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ระบบเบลล์ได้นำระบบการโทรแบบหมายเลขทั้งหมดมาใช้เพื่อเพิ่มขีดความสามารถและประสิทธิภาพของเครือข่ายโทรศัพท์ แม้ว่าผู้ใช้จำนวนมากเชื่อว่าหมายเลขเจ็ดหลักจะจำยากกว่าและแสดงถึงการสูญเสียเอกลักษณ์ส่วนบุคคล แต่เบลล์ก็ยืนยันว่าการกำหนดหมายเลขมาตรฐานเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรองรับการเติบโตอย่างต่อเนื่องของระบบ^{[ 12 ]}เนื่องจากเมืองใหญ่มีทั้งชุมสายโทรศัพท์แบบแมนนวลและอัตโนมัติมาหลายปี หมายเลขสำหรับชุมสายโทรศัพท์แบบแมนนวลหรืออัตโนมัติจึงใช้รูปแบบเดียวกัน ซึ่งสามารถพูดหรือกดได้^{[ 13 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 โทรศัพท์ได้รับการออกแบบใหม่โดยแสดงตัวเลขและตัวอักษรบนวงแหวนด้านนอกวงล้อนิ้วเพื่อให้มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น^{[ 14 ]}

แม้หลังจากการเปลี่ยนไปใช้การโทรแบบ DTMF พร้อมแป้นพิมพ์แบบกดในพื้นที่ส่วนใหญ่แล้ว โทรศัพท์แบบกดหมายเลขด้วยพัลส์ก็ยังคงผลิตต่อไปอีกระยะหนึ่ง แม้จะมีแป้นพิมพ์สำหรับกดหมายเลขก็ตาม เพื่อใช้กับระบบชุมสายส่วนตัวบางระบบ^{[ 15 ]}บางรุ่นสามารถแยกแยะได้ด้วยสายตาโดยไม่มีปุ่มที่มีสัญลักษณ์#และ*บางรุ่นอาจมีตัวเลือกให้เลือกการโทรแบบพัลส์หรือการโทรแบบ DTMF

• AIOD (Automatic Identified Outward Dialing) คือระบบโทรออกอัตโนมัติที่ระบุตัวตนได้
• สวิตช์คานขวาง
• เสียงสัญญาณโทรศัพท์
• การโทรทางไกลโดยตรง (DDD)
• ประวัติความเป็นมาของโทรศัพท์
• โฟนเวิร์ด
• การส่งสัญญาณความถี่เดียว
• สวิตช์แบบสเต็ปปิ้ง
• แป้นกดโทรศัพท์
• หัวข้อ 47 CFR ส่วนที่ 68

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหน้าปัดหมุน

• "การประดิษฐ์และพัฒนาโทรศัพท์ แบบหมุนหมายเลข [ sic ] : ผลงานของนักประดิษฐ์สามคนจากลินด์สบอร์ก"โดย เอมอรี ลินด์ควิสต์; ฉบับฤดูใบไม้ผลิ ปี 1957 ของวารสารประวัติศาสตร์แคนซัส
• "วิธีการทำงานของโทรศัพท์แบบหมุนหมายเลข"นิตยสารPopular Scienceเดือนสิงหาคม 1946 — บทความโดยละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้พร้อมภาพประกอบ
• AT&T Archives Director's Cut - Now You Can Dial (YouTube) จากคลังข้อมูลของ AT&T