Pojasnjena 2 vezja digitalnega potenciometra

V prispevku so razložena dva preprosta vezja digitalnega potenciometra z enim čipom, ki jih je mogoče krmiliti z enim samim gumbom, dvojnim gumbom (gor / dol) ali celo z zunanjimi digitalnimi (CMOS / TTL) vhodnimi sprožilci.

1) O DS1869 Dallastat

TM je reostat ali potenciometer. Ta enota zagotavlja 64 mogočih doslednih izhodnih izhodov v celotnem uporovnem spektru.

Tipični uporovni odseki so 10 kΩ, 50 kΩ in 100 kΩ. Dallastat lahko upravlja tako mehanski vhod za zapiranje kontaktov stikala ali preprosto računalniški referenčni vhod, na primer CPU.

DS1869 deluje iz 3V ali 5V napajalnikov. Nastavitev brisalcev se ohrani brez napajanja s pomočjo pomnilniške celice EEPROM.

Celična matrika EEPROM bo preživela več kot 50.000 zapisov. DS1869 je mogoče dobiti iz dveh običajnih paketov IC, kot sta 8-polni 300-milimetrski DIP in 8-polni 208-milimetrski SOIC.

DS1869 lahko nastavite tako, da deluje z uporabo posameznega gumba, kombiniranega gumba ali elektronskega osnovnega vhoda s preklopom nastavitve vklopa.

To je prikazano na slikah 1 in 2. Izvlečki DS1869 omogočajo vstop na vsa konca potenciometra RL, RH, poleg brisalca RW.

Krmilni vhodi vsebujejo digitalni referenčni vhod, D, vhod za gornji kontakt, UC in vhod za kontakt navzdol, DC. Dodatni zatiči vključujejo pozitivne, + V in negativne, -V napajalne vhode. DS1869 naj bi deloval od -40 ° C do + 85 ° C.

Glavne značilnosti in podrobnosti izrezov:

Delovanje vezja

DS1869 je mogoče izdelati po meri tako, da se izvede iz posameznega zapiranja kontaktov, dvojnega zapiranja ali digitalnega korenskega vhoda. Na slikah 1 in 2 sta prikazani dve različici zapiranja kontaktov.

Zapiranje kontaktov se šteje za prehod s povečane ravni na zmanjšano stopnjo na vhodih navzgor (UC) ali navzdol (DC).

Vsi trije krmilni vhodi so zasedeni, medtem ko so v nizkem stanju, sedeči pa v visokem položaju. DS1869 interpretira širino vhodnih impulzov kot način regulacije gibanja brisalcev.

En impulzni vhod na vhodnih terminalih UC, DC ali D bo povzročil postavitev brisalcev, da bo preselil 1/64 celotnega upora.

Prehod z visokega na najnižji nivo teh vhodov se šteje za začetek pulznega procesa ali zapiranje kontaktov. En impulz mora biti več kot 1 ms, kljub temu pa ne več kot 1 sekundo. Meritve impulzov so predstavljene na sliki 5.

Ponavljajoči se impulzni vhodi se lahko uporabijo za pristop skozi vsako uporovno postavitev enote v tipično hitri tehniki (glej sliko 5b).

Pogosti impulzni vhodi so nujni, ker je treba impulze razdeliti v optimalnem času 1 ms. V primeru, da vhod ne sme sedeti (visok) najmanj 1 ms, bo DS1869 ponavljajoče impulze verjetno prebral kot samo en impulz.

Če impulzni vhodi trajajo več kot 1 sekundo, se bo brisalnik premaknil za eno mesto vsakih 100 ms po predhodnem 1-sekundnem času shranjevanja.

Celotni čas preseganja celotnega potenciometra, ki uporablja neprekinjen vhodni impulz, je predstavljena v spodnji enačbi:

≈1 sekunda + 63 X 100 ms = 7,3 (sekunde)

Shematski diagrami

2) Digitalni potenciometer z uporabo IC X9315

V tej drugi zasnovi preučujemo IC X9315, ki je pravzaprav polprevodniški digitalni potenciometer in bi ga lahko uporabljali natančno tako kot mehanski potenciometer, vendar prek logičnih vhodnih vhodov.

IC X9315 podjetja Intersil je digitalno krmiljen polprevodniški potenciometer, ki ima v notranjosti vrsto uporov, stikal brisalcev, krmilni sistem in nehlapni pomnilniški del.

Blok diagram

IC uporablja 3-žični vmesnik za nadzor različnih položajev brisalca, funkcija potenciometra pa se izvaja prek niza uporov, ki predstavljajo 31 številk uporovnega omrežja, povezanega z omrežjem za preklapljanje brisalcev.

Celotna matrika skupaj s končnimi točkami tega uporovnega omrežja je integrirana z omrežjem brisalcev, tako da lahko brisalec dostopa do katere koli točke uporovnega niza za izvajanje ustreznih vrednosti izhoda potenciometra prek 3-žičnega vmesnika.

Izhodi CS, U / D in INC IC dejansko nadzorujejo položaj brisalcev.

Naprava se lahko uporablja tudi kot 2-polni potenciometer ali 2-polni spremenljivi upor.

Sistem postane omogočen in izbran takoj, ko se uporabi vhod CS LOW logika (0V).
Vrednost trenutnega položaja brisalcev se shrani v trajni pomnilniški prostor, kadar koli je izrez CS
dobavljeno z VISOKO logiko v povezavi z vhodom INC.

Takoj ko je funkcija shranjevanja končana, se X9315 preklopi v stanje pripravljenosti z nizko porabo energije, dokler enota ne izbere še enkrat z logiko LOW.

Kako deluje digitalni lonec IC X9315

V X9315 boste našli 3 dele: vhodni krmilnik, števec in dekodiranje razdeli nehlapni pomnilnik in upor.

Segment vhodnega nadzora deluje podobno kot števec gor / dol. Izhod tega števca se obdela in prevede, da se aktivira osamljeno elektronsko stikalo, ki vključuje oder iz območja upora s terminalom brisalca.

Podrobnosti števca se v ustreznih in nujnih okoliščinah pogosto shranijo v nehlapni pomnilnik in hranijo za dolgoročno uporabo.

Območje uporov sestavlja 31 unikatno pritrjenih uporov. Na obeh koncih območja in med vsakim uporom obstaja elektronsko stikalo, ki omrežje v tem položaju poveže z brisalcem.

Brisalec med svojim potekom čez določene končne točke deluje podobno kot mehanski koleg in se ne premika dlje od končne lokacije.

To pomeni, da se števec ne bo prevrnil, če je postavljen v enega od skrajnih končnih položajev. Elektronska stikala znotraj izdelka delujejo v načinu »pred odmorom«, ko brisalec začne spreminjati postavitve pipe.

Ko se brisalnik premakne za nekaj položajev, se več pip običajno priklopi na brisalnik za t IW (sprememba INC v V W). Število R SKUPAJ za izdelek se lahko trenutno zmanjša s precejšnjo velikostjo, ko gre brisalec skozi več položajev.

Ko je enota izklopljena, se trenutni položaj brisalcev shrani in ohrani v trajnem pomnilniku.

Pri naslednjem vklopu napajanja se običajno shranijo shranjeni podatki iz pomnilnika in brisalec se postavi v položaj, ki je bil zadnji izklopljen.

Kako programirati digitalni IC pot

Vhodi INC, U / D in CS upravljajo gibanje brisalca skupaj z nizom uporov. S fiksno nizko vrednostjo CS je enota izbrana in aktivirana, da reagira na vhode U / D in INC. HIGH to LOW prehodi na INC gredo skozi petbitno povečevalno ali padajoče zaporedno števce (na podlagi stanja U / D vhoda).

Izhod iz tega števca se dekodira nazaj, da se izbere ena izmed dvaindvajsetih umestitev brisalcev skupaj z uporovnim nizom. Položaj števca se shrani v trajni pomnilnik, kadar koli se CS spremeni VISOKO in tudi, če je vhod INC VISOK.

Takoj, ko se izvede postopek brisanja, kot je bilo že razloženo, in ko pride do najnovejše postavitve, mora naprava ohraniti INC LOW, medtem ko CS postavlja na VISOKO. Namestitev svežega brisalca je zdaj ohranjena, če ga vezje ne spremeni ali če ne izklopi napajanja.

V nasprotnem primeru lahko sistem izbere X9315, aktivira prestavljanje brisalcev in nato prekliče izbiro enote, ne da bi shranil najnovejšo postavitev brisalcev v trajni pomnilnik.

Zgornja funkcija zagotavlja, da se IC vedno vklopi s podatki o zadnjem položaju brisalcev iz svojega pomnilnika.

Pin Opis naprave

Terminala (RH / VH) in (RL / VL) X9315 bi lahko primerjali s fiksnimi terminali katerega koli standardnega mehanskega lonca.

Vcc / Vss:

Zatič Vcc je + DC za IC, medtem ko je Vss napajalni zatič IC ()

Najmanjša napetost je Vss, največja pa Vcc.

RL / VL in RH / VH ter U / D

Izraza RL / VL in RH / VH se nanašata na relativni položaj potenciometra glede na prehodno pot brisalca, ki ga izbere vhod U / D, in ne na nivo napetosti na terminalu.

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW označujejo povezavo brisalcev in jih je mogoče primerjati s katero koli standardno mehansko posodo.

Dani položaj brisalca na nizu uporov določajo krmilni vhodi.

Končna upornost brisalca je običajno približno 200 Ω, če je napajanje pri Vcc = 5V.

Gor / dol (U / D)

Signal na U / D pinoutu nadzoruje smer gibanja brisalca in določa naraščajoče ali padajoče stanje števca.

Prirastek (INC)

Vhod INC se bo odzval na sprožilec negativnega roba. Kadarkoli se preklopi INC, se brisalec premakne in povzroči, da se števec poveča ali zmanjša v smeri, ki bo odvisna od logične ravni U / D.

Izbira čipa (CS)

Sistem potenciometra se omogoči in izbere takoj, ko se na izhodu CS IC-ja uporabi nizka logika. Takojšnja vrednost položaja pota se shrani v trajni pomnilnik čipa, takoj ko je zaznana visoka logika na zatiču INC čipa. Ko se to zgodi, preklopi IC v način spanja z nizko porabo, dokler znova ni izbran zatič CS z logično nizko vrednostjo.

Vljudnost: https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/x931/x9315.pdf