2 digitale potentiometer kredsløb forklaret

Indlægget forklarer en 2 enkle, enkeltchip digitale potentiometer kredsløb, som kan styres via en enkelt trykknap, en dobbelt trykknap (op / ned) eller endda via eksterne digitale (CMOS / TTL) input udløsere.

1) Om DS1869 Dallastat

TM er en reostat eller et potentiometer. Denne enhed leverer 64 tænkelige, ensartede tapudgange over det samlede resistive spektrum.

De typiske resistive strækninger er 10 kΩ, 50 kΩ og 100 kΩ. Dallastat kan styres af både en mekanisk kontaktkontaktlukningsindgang eller simpelthen en computeriseret referenceindgang for eksempel en CPU.

DS1869 fungerer fra 3V eller 5V forsyninger. Viskerindstilling opretholdes uden strøm ved hjælp af et EEPROM-hukommelsescelleområde.

EEPROM-cellearrayet vil udholde mere end 50.000 skrivninger. DS1869 kan fås fra to almindelige IC-pakker, såsom en 8-pin 300-mil DIP og en 8-pin 208-mil SOIC.

DS1869 kan indstilles til at fungere ved hjælp af en individuel trykknap, kombineret trykknap eller elektronisk baseindgang ved at tænde for tændingsindstilling.

Dette er tegnet i figur 1 og 2. DS1869-pinouts muliggør adgang til hver ende af potentiometeret RL, RH ud over viskeren, RW.

Kontrolindgange indeholder den digitale referenceindgang, D, opadkontaktindgangen, UC og nedkontaktindgangen, DC. Supplerende ben indeholder positive, + V og negative, -V, forsyningsindgange. DS1869 er bestemt til at fungere fra -40 ° C til + 85 ° C.

Hovedfunktioner og pinout detaljer:

Kredsløb

DS1869 kan skræddersyes til at udføre fra en individuel kontaktlukning, dobbeltkontaktlukning eller en digital rodindgang. Figur 1 og 2 viser de to variationer i kontaktlukning.

Kontaktlukning betragtes som en overgang fra et øget niveau til en reduceret grad på op-kontakt (UC) eller nedkontakt (DC) -indgange.

Alle tre kontrolindgange har travlt, mens de er i lav status og er stillesiddende, mens de er i en høj tilstand. DS1869 fortolker inputimpulsbredder som metoden til regulering af viskerbevægelse.

Én pulsindgang på UC-, DC- eller D-indgangsterminalerne vil resultere i, at viskerplaceringen flytter 1/64 af hele modstanden.

En overgang fra høj til lav på disse indgange betragtes som starten på pulsprocessen eller kontaktlukningen. Én puls skal være mere end 1 ms, ikke desto mindre køre ikke mere end 1 sekund. Pulstimings er præsenteret i figur 5.

Tilbagevendende pulsede input kan bruges til at nærme sig via enhver resistiv placering af enheden i en typisk hurtig teknik (se figur 5b).

Nødvendigheden af ​​hyppige pulsede indgange er, fordi impulser skal opdeles med den optimale tid på 1 ms. I tilfælde af at input ikke tillades at være stillesiddende (høj) i mindst 1 ms, vil DS1869 sandsynligvis læse gentagne impulser som kun en puls.

Pulsindgange, der fortsætter mere end 1 sekund, resulterer i, at viskeren flytter ét sted hver 100 ms efter den indledende lagringstid på 1 sekund.

Den komplette tid til at transcendere hele potentiometeret ved hjælp af en non-stop inputimpuls er vist nedenstående ligning:

Second1 sekund + 63 X 100 ms = 7,3 (sekunder)

Skematiske diagrammer

2) Digitalt potentiometer ved hjælp af IC X9315

I dette andet design undersøger vi IC X9315, som faktisk er et solid state digitalt potentiometer og kunne bruges nøjagtigt som et mekanisk potentiometer, men gennem logiske forsyningsindgange.

IC X9315 fra Intersil er et digitalt styret solid state potentiometer, som internt har en række modstande, viskeromskiftere, et styresystem og en ikke-flygtig hukommelsesafdeling.

Blokdiagram

IC'en bruger et 3-leder interface til styring af viskerens forskellige positioner, og potentiometerfunktionen implementeres gennem en række modstande, der er 31 numre af resistivt netværk, der er forbundet med viskeromskifternetværket.

Hele arrayet sammen med slutpunkterne i dette resistive netværk er alle integreret med viskernetværket, således at viskeren er i stand til at få adgang til ethvert punkt i modstandsarrayet til udførelse af de tilsvarende værdier for potentiometeroutputtet via 3-leder-interface.

CS, U / D og INC pinouts på IC styrer faktisk viskerens positionering.

Enheden kan også bruges som et 2-terminal potentiometer eller en 2-terminal variabel modstand.

Systemet bliver aktiveret og valgt, så snart CS-indgangen er anvendt, en LAV logik (0V).
Værdien af ​​den øjeblikkelige viskerposition gemmes i ikke-flygtigt hukommelsesrum, når CS pinout er
leveret med en HIGH logik i forbindelse med INC input.

Så snart butiksfunktionen er færdig, sættes X9315 i standby-stilling med lavt strømforbrug, indtil enheden igen vælges med en logisk LAV.

Sådan fungerer IC X9315 digital potten

Du finder 3 dele i X9315: indgangsstyring, tæller og afkodningssektioner, den ikke-flygtige hukommelse og modstandsområdet.

Indgangskontrolsegmentet fungerer meget som en op / ned-tæller. Outputtet fra denne tæller behandles og oversættes for at aktivere en ensom elektronisk switch, der integrerer et trin fra modstandsområdet med viskerterminalen.

Under passende og nødvendige omstændigheder gemmes detaljerne i tælleren ofte i ikke-flygtig hukommelse og holdes fast i langvarig brug.

Modstandsområdet består af 31 unikke modstande fastgjort i en sekvens. Ved begge afslutninger af området og imellem hver modstand findes der en elektronisk switch, der forbinder netværket i den position med viskeren.

Viskeren fungerer i løbet af løbet gennem specificerede slutpunkter svarende til dens mekaniske modstykke og skifter ikke længere end den endelige placering.

Det betyder, at tælleren ikke vælter, hvis den er uret til en af ​​de ekstreme slutpositioner. De elektroniske kontakter inden i produktet fungerer i en 'indstilling før pause' -indstilling, når viskeren begynder at skifte trykplacering.

Når viskeren overføres et par positioner, har flere vandhaner tendens til at blive koblet til viskeren for t IW (INC til V W ændring). R TOTAL-tallet for produktet kan kortvarigt minimeres med en betydelig størrelse, når viskeren går gennem en række positioner.

Når enheden er slukket, gemmes den øjeblikkelige viskerposition og bevares i den ikke-flygtige hukommelse.

Næste gang strømmen tændes, huskes de gemte data fra hukommelsen normalt, og viskeren placeres i den position, der var på den sidst gemte slukning.

Sådan programmeres den digitale pot IC

INC, U / D og CS-indgangene styrer viskerens bevægelser sammen med modstandsarrayet. Med CS fast LAV vælges og aktiveres enheden for at reagere på U / D- og INC-indgangene. HIGH to LOW-overgange på INC gennemgår en fem-bit inkrementerende eller formindskende tællersekvens (baseret på tilstanden for U / D-indgangen).

Outputtet fra denne tæller afkodes tilbage for at vælge en ud af tredive to viskerplaceringer sammen med det resistive array. Tællerens position gemmes i ikke-flygtig hukommelse, når som helst CS skifter HIGH og også når INC-input er HIGH.

Så snart viskerhandlingen udføres som forklaret tidligere, og når den nyeste placering er nået, skal enheden opretholde INC LOW, mens CS sættes på HØJ. Den nye viskerplacering bevares nu, så længe den ikke ændres af kredsløbet, eller hvis en slukket strøm ikke håndhæves.

Ellers kan systemet vælge X9315, aktivere viskerens forskydning og derefter fjerne markeringen af ​​enheden uden at gemme den nyeste viskerplacering i ikke-flygtig hukommelse.

Ovenstående funktion sikrer, at IC altid tænder med de sidste viskerpositionsdata fra hukommelsen.

Pin Beskrivelse af enheden

(RH / VH) og (RL / VL) terminalerne på X9315 kunne sammenlignes med de faste terminaler i enhver standard mekanisk pot.

Vcc / Vss:

Vcc pin er + DC for IC, mens Vss er (-) supply pin af IC

Den mindste spænding er Vss, og den maksimale er Vcc.

RL / VL og RH / VH og U / D

Udtrykkene RL / VL og RH / VH henviser til potentiometerets relative positioner med hensyn til viskerovergangsstien som valgt af U / D-indgangen og ikke spændingsniveauet på terminalen.

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW angiver viskerforbindelsen og kan sammenlignes med enhver standard mekanisk gryde.

En given position for viskeren over modstandsarrayet bestemmes af kontrolindgangene.

Viskerens terminalmodstand er typisk omkring 200 Ω, når forsyningen ved Vcc = 5V.

Op / Ned (U / D)

Signalet på U / D pinout styrer retningen af ​​viskerens bevægelse og bestemmer tællerens stigende eller formindskende situation.

Increment (INC)

INC-input reagerer på en negativ kantudløser. Hver gang INC er slået til, bevæger viskeren sig og får tælleren til at forøges eller mindskes i den retning, der afhænger af U / D-inputlogikniveauet.

Chip Select (CS)

Potentiometer-systemet bliver aktiveret og valgt, så snart en lav logik anvendes ved CS-pinout på IC'en. Den øjeblikkelige værdi af puljepositionen gemmes i chipens ikke-flygtige hukommelse, så snart der registreres en høj logik ved chipens INC-pin. Når dette sker, går IC'et i slumretilstand med lav effekt, indtil CS-stiften vælges igen med en logisk lav.

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