Описание 2 схем цифрового потенциометра

В сообщении рассказывается о двух простых схемах цифрового потенциометра на одной микросхеме, которыми можно управлять с помощью одной кнопки, двойной кнопки (вверх / вниз) или даже с помощью внешних цифровых (CMOS / TTL) триггеров входа.

1) О DS1869 Далластат

TM - это реостат или потенциометр. Этот блок обеспечивает 64 возможных последовательных выхода ответвлений по всему резистивному спектру.

Типичные резистивные растяжки составляют 10 кОм, 50 кОм и 100 кОм. Dallastat может управляться как входом замыкания контакта механического переключателя, так и просто компьютеризированным эталонным входом, например CPU.

DS1869 работает от источников питания 3 В или 5 В. Настройка стеклоочистителя поддерживается без питания посредством диапазона ячеек памяти EEPROM.

Массив ячеек EEPROM выдержит более 50 000 операций записи. DS1869 может быть получен из двух обычных корпусов ИС, таких как 8-контактный DIP на 300 мил и 8-контактный SOIC на 208 мил.

DS1869 можно настроить для работы с использованием отдельной кнопки, комбинированной кнопки или электронного базового входа путем переключения настройки включения.

Это показано на рисунках 1 и 2. Распиновка DS1869 обеспечивает доступ к каждому концу потенциометра RL, RH, в дополнение к дворнику, RW.

Управляющие входы содержат цифровой опорный вход D, вход верхнего контакта UC и вход нижнего контакта DC. Дополнительные контакты включают в себя положительный + V и отрицательный -V входы питания. DS1869 рассчитан на работу при температуре от -40 ° C до + 85 ° C.

Основные характеристики и детали распиновки:

Схема работы

DS1869 может быть изготовлен по индивидуальному заказу для работы от замыкания отдельного контакта, замыкания двойного контакта или цифрового корневого входа. На рисунках 1 и 2 показаны два варианта замыкания контактов.

Замыкание контакта рассматривается как переключение с повышенного уровня на пониженный на входах верхнего контакта (UC) или нижнего контакта (DC).

Все три входа управления заняты в низком состоянии и малоподвижны в высоком состоянии. DS1869 интерпретирует ширину входного импульса как метод регулирования движения стеклоочистителя.

Один импульсный вход на входных клеммах UC, DC или D приведет к перемещению стеклоочистителя для перемещения 1/64 всего сопротивления.

Переключение с высокого на низкий на этих входах рассматривается как начало импульсного процесса или замыкание контакта. Один импульс должен быть более 1 мс, но не более 1 секунды. Время импульсов представлено на рисунке 5.

Повторяющиеся импульсные входы могут использоваться для приближения через каждое резистивное размещение блока в типично быстрой технике (см. Рисунок 5b).

Необходимость в частых импульсных входах обусловлена ​​тем, что импульсы необходимо разделить на оптимальное время в 1 мс. В том случае, если входу не разрешено быть сидячим (высоким) в течение минимум 1 мс, DS1869, вероятно, будет считывать повторяющиеся импульсы как один импульс.

Импульсные входы, продолжающиеся более 1 секунды, приведут к тому, что дворник будет перемещаться на одно место каждые 100 мс после предварительного времени сохранения в 1 секунду.

Полное время выхода за пределы всего потенциометра с использованием непрерывного входного импульса представлено уравнением ниже:

≈1 секунда + 63 X 100 мс = 7,3 (секунды)

Схематические диаграммы

2) Цифровой потенциометр с использованием IC X9315

Во втором варианте мы исследуем микросхему IC X9315, которая на самом деле представляет собой твердотельный цифровой потенциометр и может использоваться точно так же, как механический потенциометр, но через логические входы питания.

Микросхема IC X9315 от Intersil представляет собой твердотельный потенциометр с цифровым управлением, который внутри содержит набор резисторов, переключателей стеклоочистителей, систему управления и блок энергонезависимой памяти.

Блок-схема

В ИС используется 3-проводный интерфейс для управления различными положениями стеклоочистителя, а функция потенциометра реализуется через массив резисторов, которые представляют собой 31 номер резистивной цепи, связанной с коммутационной схемой стеклоочистителя.

Весь массив вместе с конечными точками этой резистивной сети все объединены с сетью стеклоочистителя, так что стеклоочиститель может получить доступ к любой точке массива резисторов для выполнения соответствующих значений на выходе потенциометра через 3-проводной интерфейс.

Распиновки CS, U / D и INC микросхемы фактически управляют позиционированием стеклоочистителя.

Устройство также можно использовать в качестве 2-контактного потенциометра или 2-контактного переменного резистора.

Система активируется и выбирается, как только на вход CS подается логика LOW (0 В).
Значение мгновенного положения дворника сохраняется в энергонезависимой памяти, когда распиновка CS
поставляется с ВЫСОКОЙ логикой в ​​сочетании с входом INC.

Как только функция сохранения завершена, X9315 переводится в состояние ожидания с низким энергопотреблением, пока устройство снова не будет выбрано с логическим LOW.

Как работает цифровой горшок IC X9315

В X9315 вы найдете 3 части: секции управления вводом, счетчика и декодирования, энергонезависимую память и диапазон резисторов.

Сегмент управления вводом работает очень похоже на счетчик вверх / вниз. Выходной сигнал этого счетчика обрабатывается и преобразуется для активации одиночного электронного переключателя, объединяющего каскад из диапазона резисторов с выводом стеклоочистителя.

В соответствующих и необходимых обстоятельствах данные счетчика часто сохраняются в энергонезависимой памяти и используются для длительного использования.

Ассортимент резисторов состоит из 31 уникального резистора, подключенного последовательно. На обоих концах диапазона и между каждым резистором имеется электронный переключатель, который связывает сеть в этом положении с дворником.

Стеклоочиститель во время прохождения через указанные конечные точки работает так же, как и его механический аналог, и не смещается дальше конечного положения.

Это означает, что счетчик не перевернется, если он установлен в любое из крайних крайних положений. Электронные переключатели в изделии работают в режиме «выключить перед отключением», как только стеклоочиститель начинает менять расположение кранов.

Когда дворник перемещается на несколько положений, несколько отводов имеют тенденцию связываться с дворником на время t IW (изменение INC на V W). Показатель R TOTAL для продукта может быть на мгновение минимизирован со значительной величиной, когда стеклоочиститель проходит несколько положений.

После выключения агрегата мгновенное положение стеклоочистителя сохраняется и сохраняется в энергонезависимой памяти.

При следующем включении питания сохраненные данные из памяти обычно запоминаются, и стеклоочиститель помещается в положение, которое было при последнем отключении питания.

Как запрограммировать цифровой горшок IC

Входы INC, U / D и CS управляют перемещениями стеклоочистителя вместе с массивом резисторов. При фиксированном НИЗКОМ CS выбирается и активируется устройство для реакции на входы U / D и INC. Переход от высокого к низкому уровню на INC происходит через пятибитовую последовательность счетчика с увеличением или уменьшением (в зависимости от состояния входа U / D).

Выходной сигнал этого счетчика декодируется, чтобы выбрать одно из тридцати двух размещений стеклоочистителя вместе с резистивной решеткой. Положение счетчика сохраняется в энергонезависимой памяти, каждый раз, когда CS изменяется на ВЫСОКИЙ, а также когда вход INC имеет ВЫСОКИЙ уровень.

Как только очистка будет выполнена, как объяснено ранее, и когда будет достигнуто самое новое размещение, устройство должно поддерживать НИЗКИЙ ИНДИКАТОР, а CS - ВЫСОКИЙ. Новое расположение стеклоочистителя теперь сохраняется до тех пор, пока оно не изменено схемой или не принудительно отключено питание.

В противном случае система может выбрать X9315, активировать переключение дворников и впоследствии отменить выбор устройства, не сохраняя новейшее размещение дворников в энергонезависимой памяти.

Вышеупомянутая функция гарантирует, что ИС всегда включается с последними данными положения стеклоочистителя из своей памяти.

Пин Описание устройства

Клеммы (RH / VH) и (RL / VL) X9315 можно сравнить с фиксированными клеммами любого стандартного механического потенциометра.

Vcc / Vss:

Вывод Vcc - это + DC для IC, а Vss - вывод (-) питания IC.

Минимальное напряжение - Vss, максимальное - Vcc.

RL / VL и RH / VH и U / D

Термины RL / VL и RH / VH относятся к относительным положениям потенциометра по отношению к переходному пути стеклоочистителя, выбранному входом U / D, а не к уровню напряжения на клемме.

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW обозначают звено стеклоочистителя, и его можно сравнить с любым стандартным механическим горшком.

Заданное положение стеклоочистителя на матрице резисторов определяется управляющими входами.

Сопротивление на клеммах стеклоочистителя обычно составляет около 200 Ом при напряжении питания Vcc = 5 В.

Вверх / Вниз (U / D)

Сигнал на выводе U / D управляет направлением движения дворника и определяет положение счетчика увеличения или уменьшения.

Приращение (INC)

Вход INC будет реагировать на триггер по отрицательному фронту. Всякий раз, когда включается INC, стеклоочиститель перемещается и заставляет счетчик увеличиваться или уменьшаться в направлении, которое будет зависеть от входного логического уровня U / D.

Выбор микросхемы (CS)

Система потенциометров включается и выбирается, как только на выводе CS микросхемы применяется низкий логический уровень. Мгновенное значение положения потенциометра сохраняется в энергонезависимой памяти микросхемы, как только на выводе INC микросхемы обнаруживается высокий логический уровень. Как только это произойдет, IC перейдет в спящий режим с низким энергопотреблением, пока вывод CS не будет снова выбран с низким логическим уровнем.

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