Vysvetlené 2 obvody digitálneho potenciometra

V príspevku sú vysvetlené 2 jednoduché jednočipové digitálne potenciometrové obvody, ktoré je možné ovládať jedným tlačidlom, dvojitým tlačidlom (hore / dole) alebo dokonca prostredníctvom externých digitálnych (CMOS / TTL) vstupných spúšťačov.

1) O produkte DS1869 Dallastat

TM je reostat alebo potenciometer. Táto jednotka poskytuje 64 mysliteľných konzistentných výstupov odbočky v celom odporovom spektre.

Typické odporové úseky sú 10 kΩ, 50 kΩ a 100 kΩ. Dallastat môže byť riadený ako mechanickým vstupom spínania kontaktov spínačov, tak jednoducho počítačovým referenčným vstupom, napríklad CPU.

DS1869 funguje z napájania 3V alebo 5V. Nastavenie stieračov je udržované bez potreby napájania pomocou rozsahu pamäťových buniek EEPROM.

Bunkové pole EEPROM vydrží viac ako 50 000 zápisov. DS1869 je možné získať z dvoch bežných balíkov IC, ako napríklad 8-pin 300-mil DIP a 8-pin 208-mil SOIC.

DS1869 by mohol byť nastavený tak, aby fungoval s použitím samostatného tlačidla, kombinovaného tlačidla alebo elektronického vstupu základne prepnutím nastavenia pri zapnutí.

To je znázornené na obrázkoch 1 a 2. Konektory DS1869 umožňujú okrem stierača RW aj vstup na každý koniec potenciometra RL, RH.

Riadiace vstupy obsahujú digitálny referenčný vstup D, vstup horného kontaktu, UC a vstup dolného kontaktu, DC. Doplnkové piny obsahujú kladné vstupné + V a záporné vstupné napájanie. DS1869 je predpísaný pre prevádzku od -40 ° C do + 85 ° C.

Hlavné vlastnosti a podrobnosti o zapojení:

Prevádzka obvodu

DS1869 je možné vyrobiť na zákazku tak, že sa vykoná z individuálneho uzavretia kontaktu, z dvojitého kontaktu alebo z digitálneho koreňového vstupu. Obrázky 1 a 2 znázorňujú dve variácie zapínania kontaktov.

Uzatvorenie kontaktu sa považuje za prepnutie zo zvýšenej úrovne na znížený stupeň na vstupoch horného kontaktu (UC) alebo dolného kontaktu (DC).

Všetky tri riadiace vstupy sú zaneprázdnené, keď sú v nízkom stave, a sú sedavé, pretože sú vo vysokej polohe. DS1869 interpretuje šírku vstupného impulzu ako metódu regulácie pohybu stierača.

Jeden impulzný vstup na vstupných svorkách UC, DC alebo D bude mať za následok umiestnenie stierača a premiestnenie 1/64 celého odporu.

Zmena z vysokého na nízky na týchto vstupoch sa považuje za začiatok impulzného procesu alebo zopnutia kontaktu. Jeden impulz musí byť viac ako 1 ms, napriek tomu musí bežať najviac 1 sekundu. Časovanie impulzov je znázornené na obrázku 5.

Opakujúce sa impulzné vstupy sa môžu použiť na priblíženie prostredníctvom každého odporového umiestnenia jednotky typicky rýchlou technikou (pozri obrázok 5b).

Nevyhnutnosťou častých impulzných vstupov je to, že impulzy je potrebné rozdeliť na optimálny čas 1 ms. V prípade, že vstup nesmie byť sedavý (vysoký) po dobu minimálne 1 ms, bude DS1869 pravdepodobne čítať opakujúce sa impulzy iba ako jeden impulz.

Impulzné vstupy pokračujúce viac ako 1 sekundu povedú k tomu, že sa stierač každých 100 ms po predbežnom 1-sekundovom čase uloženia premiestni o jedno miesto.

Celý čas na prekonanie celého potenciometra s použitím nonstop vstupného impulzu je uvedený nižšie:

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

Schematické diagramy

2) Digitálny potenciometer pomocou IC X9315

V tomto druhom návrhu skúmame IC X9315, ktorý je vlastne polovodičovým digitálnym potenciometrom a mohol by byť použitý presne ako mechanický potenciometer, ale prostredníctvom logických vstupov napájania.

IC X9315 od spoločnosti Intersil je digitálne riadený potenciometer v pevnom stave, ktorý má vnútorne rad rezistorov, spínačov stieračov, ovládacieho systému a časti energeticky nezávislej pamäte.

Bloková schéma

IC využíva trojvodičové rozhranie na riadenie rôznych polôh stierača a funkcia potenciometra je implementovaná prostredníctvom sady rezistorov, ktoré sú 31 číslami odporovej siete spojenej so spínacou sieťou stieračov.

Celé pole spolu s koncovými bodmi tejto odporovej siete sú integrované do siete stieračov tak, že stierač je schopný vstúpiť do ktoréhokoľvek bodu rezistorového poľa za účelom vykonania zodpovedajúcich hodnôt výstupu potenciometra cez trojvodičové rozhranie.

CS, U / D a INC kolíky IC skutočne riadia polohu stierača.

Zariadenie je možné použiť aj ako 2-koncový potenciometer alebo 2-koncový variabilný odpor.

Systém sa aktivuje a vyberie, akonáhle sa použije vstup CS, logika LOW (0V).
Hodnota okamžitej polohy stierača sa uloží do energeticky nezávislého pamäťového priestoru, kedykoľvek je to CS pinout
dodáva sa s HIGH logikou v spojení so vstupom INC.

Hneď ako je funkcia ukladania dokončená, prepne sa X9315 do pohotovostnej polohy s nízkou spotrebou energie, až kým sa jednotka znovu nevyberie s logickou NÍZKOU.

Ako funguje digitálny hrniec IC X9315

V X9315 nájdete 3 časti: vstupné riadenie, počítadlo a dekódovanie, energeticky nezávislú pamäť a rezistorový rozsah.

Segment riadenia vstupu funguje veľmi podobne ako počítadlo nahor / nadol. Výstup tohto počítadla sa spracuje a prevedie na aktiváciu solitérneho elektronického spínača integrujúceho stupeň z rozsahu rezistora s koncovkou stierača.

Za vhodných a nevyhnutných okolností sa podrobnosti počítadla často ukladajú do energeticky nezávislej pamäte a uchovávajú sa na dlhodobé použitie.

Rozsah rezistorov je tvorený 31 unikátnymi rezistormi pripojenými za sebou. Na oboch koncoch rozsahu a medzi každým odporom existuje elektronický spínač, ktorý v tejto polohe prepája sieť so stieračom.

Stierač počas svojho pôsobenia v určených koncových bodoch funguje podobne ako jeho mechanický náprotivok a neposúva sa ďalej ako po konečné miesto.

To znamená, že počítadlo sa neprevráti, ak je taktované do ktorejkoľvek z krajných koncových pozícií. Elektronické spínače v produkte fungujú v spôsobe nastavenia „pred prestávkou“, akonáhle stierač začne meniť umiestnenie kohútika.

Keď je stierač presunutý o niekoľko pozícií, je pri stieraní tendencie spojiť sa viac stlačení pre t IW (zmena INC na VW). Údaj R TOTAL pre výrobok sa môže na chvíľu minimalizovať so značnou veľkosťou, keď stierač prejde niekoľkými pozíciami.

Po vypnutí jednotky sa okamžitá poloha stierača uloží a uchová v energeticky nezávislej pamäti.

Pri ďalšom zapnutí napájania sa uložené dáta z pamäte zvyčajne zapamätajú a stierač sa umiestni do polohy, v ktorej bol naposledy zapnutý vypnutý napájací zdroj.

Ako programovať digitálny potenciometr IC

Vstupy INC, U / D a CS riadia pohyby stierača spolu s rezistorovým poľom. Pri CS fixed LOW je jednotka vybraná a aktivovaná ako reakcia na vstupy U / D a INC. Prechody HIGH to LOW na INC prechádzajú päťbitovou zvyšujúcou alebo znižujúcou sa sekvenciou počítadla (na základe stavu U / D vstupu).

Výstup z tohto počítadla je dekódovaný späť, aby sa vybralo jedno z tridsiatich dvoch umiestnení stieračov spolu s odporovým poľom. Poloha počítadla je uložená v energeticky nezávislej pamäti, kedykoľvek CS zmení HIGH, a tiež keď je INC vstup HIGH.

Akonáhle je činnosť stierača vykonaná tak, ako bolo vysvetlené vyššie, a po dosiahnutí najnovšieho umiestnenia musí zariadenie udržiavať hodnotu INC LOW pri súčasnom nastavení CS na HIGH. Umiestnenie čerstvého stierača je teraz zachované, pokiaľ to nezmení obvod alebo ak nebude vynútené vypnutie napájania.

V opačnom prípade môže systém zvoliť X9315, aktivovať radenie stieračov a následne zrušiť výber jednotky bez uloženia najnovšieho umiestnenia stieračov do energeticky nezávislej pamäte.

Vyššie uvedená funkcia zaisťuje, že IC sa vždy zapne s poslednými údajmi o polohe stierača z jeho pamäte.

Pin Popis zariadenia

Svorky (RH / VH) a (RL / VL) na X9315 sa dajú porovnať s pevnými svorkami ľubovoľného štandardného mechanického krytu.

Vcc / Vss:

Pin Vcc je + DC pre IC, zatiaľ čo Vss je (-) napájací pin IC

Minimálne napätie je Vss a maximum je Vcc.

RL / VL a RH / VH a U / D

Výrazy RL / VL a RH / VH sa týkajú relatívnych polôh potenciometra vzhľadom na prechodovú cestu stierača, ktorú vybral vstup U / D, a nie úroveň napätia na svorke.

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW označujú odkaz na stierač a je možné ich porovnať s akýmkoľvek štandardným mechanickým hrncom.

Daná poloha stierača cez rezistorové pole je určená riadiacimi vstupmi.

Koncový odpor stierača je zvyčajne okolo 200 Ω, keď je napájanie pri Vcc = 5V.

Hore / dole (U / D)

Signál na vývode U / D riadi smer pohybu stierača a určuje situáciu prírastku alebo úbytku počítadla.

Prírastok (INC)

Vstup INC bude reagovať na spúšťač s negatívnou hranou. Kedykoľvek je prepnutý INC, stierač sa pohne a spôsobí prírastok alebo úbytok počítadla v smere, ktorý bude závisieť od vstupnej logickej úrovne U / D.

Výber čipu (CS)

Systém potenciometra sa aktivuje a vyberie, akonáhle sa použije nízka logika v CS pinout IC. Okamžitá hodnota polohy hrnca sa uloží do energeticky nezávislej pamäte čipu, akonáhle sa na kolíku INC čipu zistí vysoká logika. Akonáhle sa to stane, IC prejde do režimu spánku s nízkou spotrebou energie, až kým sa znova nevyberie kolík CS s logicky nízkou úrovňou.

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