อธิบายวงจรโพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิตอล 2 แบบ

โพสต์นี้อธิบายถึงวงจรโพเทนชิออมิเตอร์ดิจิทัลแบบชิปตัวเดียวที่เรียบง่าย 2 ตัวซึ่งสามารถควบคุมผ่านปุ่มกดเดียวปุ่มกดคู่ (ขึ้น / ลง) หรือแม้กระทั่งผ่านทริกเกอร์อินพุตดิจิตอล (CMOS / TTL) ภายนอก

1) เกี่ยวกับ DS1869 Dallastat

TM คือรีโอสแตทหรือโพเทนชิออมิเตอร์ หน่วยนี้ให้เอาต์พุตการแตะที่สอดคล้องกัน 64 แบบในช่วงสเปกตรัมตัวต้านทานที่เกินทั้งหมด

การยืดตัวต้านทานโดยทั่วไปคือ 10 kΩ, 50 kΩและ 100 kΩ Dallastat อาจถูกควบคุมโดยอินพุตการปิดหน้าสัมผัสสวิตช์เชิงกลหรือเพียงอินพุตอ้างอิงด้วยคอมพิวเตอร์เช่น CPU

DS1869 ทำงานจากอุปกรณ์สิ้นเปลือง 3V หรือ 5V การตั้งค่าที่ปัดน้ำฝนจะคงอยู่โดยไม่ต้องมีกำลังไฟโดยใช้ช่วงเซลล์หน่วยความจำ EEPROM

อาร์เรย์ของเซลล์ EEPROM จะทนการเขียนได้มากกว่า 50,000 ครั้ง DS1869 สามารถรับได้จากแพ็กเกจ IC ปกติสองชุดเช่น DIP 8-pin 300-mil และ SOIC 8 พิน 208 ล้าน

DS1869 สามารถตั้งค่าให้ทำงานโดยใช้ปุ่มกดเดี่ยวปุ่มกดแบบรวมหรืออินพุตฐานอิเล็กทรอนิกส์โดยการสลับการตั้งค่าการเปิดเครื่อง

สิ่งนี้วาดออกมาในรูปที่ 1 และ 2 พินของ DS1869 ช่วยให้สามารถเข้าสู่ปลายแต่ละด้านของโพเทนชิออมิเตอร์ RL, RH นอกเหนือจากที่ปัดน้ำฝน RW

อินพุตควบคุมประกอบด้วยอินพุตอ้างอิงดิจิตอล, D, อินพุตหน้าสัมผัสขึ้น, UC และอินพุตหน้าสัมผัสลง, DC หมุดเสริมจะรวมอินพุตบวก + V และลบ -V DS1869 กำหนดให้ทำงานตั้งแต่ -40 ° C ถึง + 85 ° C

คุณสมบัติหลักและรายละเอียด Pinout:

การทำงานของวงจร

DS1869 สามารถกำหนดเองได้เพื่อดำเนินการจากการปิดหน้าสัมผัสส่วนบุคคลการปิดหน้าสัมผัสคู่หรืออินพุตรูทดิจิทัล รูปที่ 1 และ 2 แสดงถึงรูปแบบการปิดหน้าสัมผัสสองแบบ

การปิดหน้าสัมผัสถือเป็นการเปลี่ยนจากระดับที่เพิ่มขึ้นเป็นระดับที่ลดลงของอินพุตหน้าสัมผัสขึ้น (UC) หรือหน้าสัมผัสลง (DC)

อินพุตควบคุมทั้งสามไม่ว่างในขณะที่อยู่ในสถานะต่ำและอยู่ประจำในขณะที่มีการจัดการสูง DS1869 ตีความความกว้างพัลส์อินพุตเป็นวิธีการควบคุมการเคลื่อนที่ของที่ปัดน้ำฝน

อินพุตพัลส์หนึ่งครั้งบนขั้วอินพุต UC, DC หรือ D จะส่งผลให้ตำแหน่งที่ปัดน้ำฝนย้ายตำแหน่ง 1/64 ของความต้านทานทั้งหมด

การเปลี่ยนจากค่าสูงไปต่ำของอินพุตเหล่านี้ถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของกระบวนการพัลส์หรือการปิดหน้าสัมผัส หนึ่งพัลส์ต้องมากกว่า 1 มิลลิวินาที แต่ยังคงทำงานไม่เกิน 1 วินาที การกำหนดเวลาพัลส์แสดงไว้ในรูปที่ 5

อาจใช้อินพุตพัลส์ที่เกิดซ้ำเพื่อเข้าใกล้ทุกตำแหน่งต้านทานของหน่วยด้วยเทคนิคที่รวดเร็วโดยทั่วไป (ดูรูปที่ 5b)

ความจำเป็นสำหรับอินพุตพัลซิ่งบ่อยๆเนื่องจากพัลส์จำเป็นต้องแยกตามเวลาที่เหมาะสมที่สุดคือ 1 มิลลิวินาที ในกรณีที่ไม่อนุญาตให้อินพุตอยู่ประจำ (สูง) เป็นเวลาอย่างน้อย 1 มิลลิวินาที DS1869 อาจอ่านพัลส์ซ้ำ ๆ เป็นเพียงพัลส์เดียว

อินพุตพัลส์ต่อเนื่องมากกว่า 1 วินาทีจะส่งผลให้ที่ปัดน้ำฝนย้ายตำแหน่งหนึ่งตำแหน่งทุกๆ 100 มิลลิวินาทีหลังจากเวลาเก็บ 1 วินาทีเบื้องต้น

เวลาที่สมบูรณ์ในการก้าวข้ามโพเทนชิออมิเตอร์ทั้งหมดที่ใช้พัลส์อินพุตแบบไม่หยุดจะแสดงสมการด้านล่าง:

≈1วินาที + 63 X 100 ms = 7.3 (วินาที)

แผนผังไดอะแกรม

2) Digital Potentiometer โดยใช้ IC X9315

ในการออกแบบครั้งที่สองนี้เราตรวจสอบ IC X9315 ซึ่งเป็นโพเทนชิออมิเตอร์ดิจิตอลโซลิดสเตทและสามารถใช้งานได้เหมือนกับโพเทนชิออมิเตอร์เชิงกล แต่ใช้อินพุตของแหล่งจ่ายเชิงตรรกะ

IC X9315 จาก Intersil เป็นโพเทนชิออมิเตอร์โซลิดสเตตที่ควบคุมแบบดิจิทัลซึ่งภายในมีตัวต้านทานสวิทช์ปัดน้ำฝนระบบควบคุมและส่วนหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน

แผนภาพบล็อก

IC ใช้อินเทอร์เฟซแบบ 3 สายสำหรับควบคุมตำแหน่งต่างๆของที่ปัดน้ำฝนและฟังก์ชันโพเทนชิออมิเตอร์จะใช้งานผ่านอาร์เรย์ของตัวต้านทานซึ่งเป็นเครือข่ายตัวต้านทาน 31 หมายเลขที่เชื่อมโยงกับเครือข่ายการสลับที่ปัดน้ำฝน

อาร์เรย์ทั้งหมดพร้อมกับจุดสิ้นสุดของเครือข่ายตัวต้านทานนี้ถูกรวมเข้ากับเครือข่ายที่ปัดน้ำฝนเพื่อให้ที่ปัดน้ำฝนสามารถเข้าถึงจุดใด ๆ ของอาร์เรย์ตัวต้านทานเพื่อดำเนินการค่าที่สอดคล้องกันของเอาต์พุตโพเทนชิออมิเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ 3 สาย

CS, U / D และ INC pinouts ของ IC จะควบคุมตำแหน่งที่ปัดน้ำฝน

อุปกรณ์นี้ยังสามารถใช้เป็นโพเทนชิออมิเตอร์ 2 ขั้วหรือตัวต้านทานตัวแปร 2 ขั้ว

ระบบจะเปิดใช้งานและเลือกทันทีที่อินพุต CS ใช้ตรรกะ LOW (0V)
ค่าของตำแหน่งปัดน้ำฝนทันทีจะถูกบันทึกไว้ในพื้นที่หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนเมื่อใดก็ตามที่ CS pinout อยู่
ส่งมอบด้วยลอจิกสูงร่วมกับอินพุต INC

ทันทีที่ฟังก์ชั่นการจัดเก็บเสร็จสิ้น X9315 จะถูกวางไว้ในตำแหน่งสแตนด์บายที่ใช้พลังงานต่ำจนกว่าหน่วยจะได้รับการเลือกอีกครั้งด้วยตรรกะ LOW

หม้อดิจิตอล IC X9315 ทำงานอย่างไร

คุณจะพบ 3 ส่วนใน X9315: ส่วนควบคุมอินพุตตัวนับและถอดรหัสหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนและช่วงตัวต้านทาน

ส่วนควบคุมอินพุตทำงานเหมือนกับตัวนับขึ้น / ลง เอาต์พุตของตัวนับนี้ได้รับการประมวลผลและแปลเพื่อเปิดใช้งานสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์แบบแยกเดี่ยวซึ่งรวมสเตจจากช่วงตัวต้านทานเข้ากับขั้วที่ปัดน้ำฝน

ในสถานการณ์ที่เหมาะสมและจำเป็นรายละเอียดของตัวนับมักจะถูกบันทึกไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนและเก็บไว้เพื่อการใช้งานในระยะยาว

ช่วงตัวต้านทานประกอบด้วยตัวต้านทานที่ไม่ซ้ำกัน 31 ตัวที่ติดอยู่ในลำดับ ที่จุดสิ้นสุดทั้งสองของช่วงและระหว่างตัวต้านทานทุกตัวมีสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเชื่อมโยงเครือข่ายที่ตำแหน่งนั้นด้วยที่ปัดน้ำฝน

ที่ปัดน้ำฝนในระหว่างการเคลื่อนที่ข้ามจุดสิ้นสุดที่ระบุจะทำงานคล้ายกับกลไกเชิงกลและไม่เลื่อนไปไกลกว่าตำแหน่งสุดท้าย

นั่นหมายความว่าตัวนับจะไม่พลิกกลับด้านถ้ามันโอเวอร์คล็อกไปที่ตำแหน่งปลายสุดขั้วใดตำแหน่งหนึ่ง สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ภายในผลิตภัณฑ์จะทำงานในการตั้งค่าประเภท 'สร้างก่อนหยุดพัก' เมื่อที่ปัดน้ำฝนเริ่มเปลี่ยนตำแหน่งการแตะ

เมื่อมีการย้ายที่ปัดน้ำฝนสองสามตำแหน่งการแตะหลายครั้งมักจะเชื่อมต่อกับที่ปัดน้ำฝนสำหรับ t IW (การเปลี่ยน INC เป็น V W) ตัวเลข R TOTAL ของผลิตภัณฑ์อาจถูกย่อให้เล็กลงชั่วขณะด้วยขนาดที่มากเมื่อที่ปัดน้ำฝนผ่านหลายตำแหน่ง

เมื่อปิดเครื่องแล้วตำแหน่งที่ปัดน้ำฝนทันทีจะถูกบันทึกและเก็บรักษาไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน

ในครั้งต่อไปที่เปิดเครื่องข้อมูลที่บันทึกไว้จากหน่วยความจำมักจะจำได้และที่ปัดน้ำฝนจะอยู่ในตำแหน่งที่ปิดเครื่องที่จัดเก็บล่าสุด

วิธีการตั้งโปรแกรม Digital Pot IC

อินพุต INC, U / D และ CS จะจัดการการเคลื่อนไหวของที่ปัดน้ำฝนร่วมกับอาร์เรย์ตัวต้านทาน ด้วย CS คงที่ LOW หน่วยจะถูกเลือกและเปิดใช้งานเพื่อตอบสนองต่ออินพุต U / D และ INC การเปลี่ยนจากสูงไปต่ำใน INC จะผ่านลำดับตัวนับที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงห้าบิต (ขึ้นอยู่กับสถานะของอินพุต U / D)

เอาต์พุตจากตัวนับนี้จะถูกถอดรหัสกลับเพื่อเลือกตำแหน่งปัดน้ำฝนหนึ่งในสามสิบสองตำแหน่งพร้อมกับอาร์เรย์ตัวต้านทาน ตำแหน่งของตัวนับจะถูกบันทึกไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนเมื่อใดก็ตามที่ CS เปลี่ยนแปลง HIGH และเมื่ออินพุต INC สูง

ทันทีที่ดำเนินการปัดน้ำฝนตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้และเมื่อมาถึงตำแหน่งใหม่ล่าสุดอุปกรณ์จะต้องรักษา INC LOW ไว้ในขณะที่วาง CS ไว้ที่สูง ขณะนี้ตำแหน่งที่ปัดน้ำฝนแบบใหม่จะยังคงอยู่ตราบเท่าที่ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงโดยวงจรหรือไม่ได้บังคับใช้การปิดเครื่อง

มิฉะนั้นระบบอาจเลือก X9315 เปิดใช้งานการเปลี่ยนที่ปัดน้ำฝนจากนั้นจึงยกเลิกการเลือกเครื่องโดยไม่บันทึกตำแหน่งที่ปัดน้ำฝนใหม่ล่าสุดในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน

คุณสมบัติข้างต้นทำให้แน่ใจว่า IC จะเปิดอยู่เสมอพร้อมกับข้อมูลตำแหน่งปัดน้ำฝนล่าสุดจากหน่วยความจำ

คำอธิบายพินของอุปกรณ์

ขั้ว (RH / VH) และ (RL / VL) ของ X9315 สามารถเปรียบเทียบกับขั้วคงที่ของหม้อกลมาตรฐานใดก็ได้

Vcc / Vss:

พิน Vcc คือ + DC สำหรับ IC ในขณะที่ Vss คือพิน (-) จ่ายของ IC

แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดคือ Vss และค่าสูงสุดคือ Vcc

RL / VL และ RH / VH และ U / D

คำว่า RL / VL และ RH / VH หมายถึงตำแหน่งสัมพัทธ์ของโพเทนชิออมิเตอร์ที่เกี่ยวกับเส้นทางการเปลี่ยนผ่านที่ปัดน้ำฝนตามที่เลือกโดยอินพุต U / D ไม่ใช่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW ระบุลิงค์ปัดน้ำฝนและสามารถเปรียบเทียบกับหม้อกลมาตรฐานใดก็ได้

ตำแหน่งที่กำหนดของที่ปัดน้ำฝนข้ามอาร์เรย์ตัวต้านทานจะถูกกำหนดโดยอินพุตควบคุม

โดยทั่วไปความต้านทานขั้วของที่ปัดน้ำฝนจะอยู่ที่ประมาณ 200 Ωเมื่อจ่ายที่ Vcc = 5V

ขึ้น / ลง (U / D)

สัญญาณบนพิน U / D ควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ของที่ปัดน้ำฝนและกำหนดสถานการณ์การเพิ่มหรือลดของตัวนับ

เพิ่มขึ้น (INC)

อินพุต INC จะตอบสนองต่อทริกเกอร์ขอบลบ เมื่อใดก็ตามที่ INC ถูกเปลี่ยนที่ปัดน้ำฝนจะเคลื่อนที่และทำให้ตัวนับเพิ่มขึ้นหรือลดลงในทิศทางซึ่งจะขึ้นอยู่กับระดับลอจิกอินพุต U / D

เลือกชิป (CS)

ระบบโพเทนชิออมิเตอร์จะเปิดใช้งานและเลือกทันทีที่ใช้ลอจิกต่ำที่ CS pinout ของ IC ค่าทันทีของตำแหน่งหม้อจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนของชิปทันทีที่ตรวจพบลอจิกสูงที่พิน INC ของชิป เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น IC จะเข้าสู่โหมดสลีปพลังงานต่ำจนกว่าจะเลือกพิน CS อีกครั้งด้วยตรรกะที่ต่ำ

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