2 Circuiti potenziometri digitali spiegati

Il post spiega 2 semplici circuiti potenziometrici digitali a chip singolo che possono essere controllati tramite un singolo pulsante, un doppio pulsante (su / giù) o anche tramite trigger di ingresso digitali esterni (CMOS / TTL).

1) Informazioni su DS1869 Dallastat

TM è un reostato o un potenziometro. Questa unità fornisce 64 uscite tap coerenti immaginabili su tutto lo spettro resistivo.

I tipici allungamenti resistivi sono 10 kΩ, 50 kΩ e 100 kΩ. Il Dallastat può essere governato sia da un ingresso di chiusura del contatto di un interruttore meccanico che semplicemente da un ingresso di riferimento computerizzato, ad esempio una CPU.

Il DS1869 funziona da 3V o 5V. L'impostazione del tergicristallo è sostenuta senza alimentazione per mezzo di una gamma di celle di memoria EEPROM.

L'array di celle EEPROM resisterà a più di 50.000 scritture. Il DS1869 può essere ottenuto da due normali pacchetti IC come un DIP da 300 mil a 8 pin e un SOIC da 208 mil a 8 pin.

Il DS1869 può essere configurato per funzionare impiegando un singolo pulsante, un pulsante combinato o un ingresso base elettronico attivando l'impostazione di accensione.

Questo è illustrato nelle Figure 1 e 2. I piedini DS1869 consentono l'ingresso a ciascuna estremità del potenziometro RL, RH, oltre al tergicristallo, RW.

Gli ingressi di controllo contengono l'ingresso di riferimento digitale, D, l'ingresso del contatto su, UC e l'ingresso del contatto giù, CC. I pin supplementari incorporano gli ingressi di alimentazione positivo, + V e negativo, -V. Il DS1869 è previsto per funzionare da -40 ° C a + 85 ° C.

Caratteristiche principali e dettagli del pinout:

Funzionamento del circuito

Il DS1869 può essere personalizzato per essere eseguito da una chiusura di contatto individuale, chiusura di doppio contatto o un ingresso radice digitale. Le figure 1 e 2 rappresentano le due varianti di chiusura dei contatti.

La chiusura del contatto è considerata come una commutazione da un livello aumentato a un grado ridotto sugli ingressi del contatto di salita (UC) o del contatto di discesa (CC).

Tutti e tre gli ingressi di controllo sono occupati quando si trovano in uno stato basso e sono sedentari mentre sono in una disposizione alta. Il DS1869 interpreta le larghezze degli impulsi in ingresso come il metodo per regolare il movimento del tergicristallo.

Un ingresso a impulsi sui terminali di ingresso UC, CC o D comporterà il posizionamento del tergicristallo per riposizionare 1/64 dell'intera resistenza.

Una commutazione da alto a basso su questi ingressi è considerata l'inizio del processo a impulsi o della chiusura del contatto. Un impulso deve essere superiore a 1 ms, ma non più di 1 secondo. I tempi degli impulsi sono presentati nella Figura 5.

Gli ingressi a impulsi ricorrenti possono essere utilizzati per avvicinarsi tramite ogni posizionamento resistivo dell'unità in una tecnica tipicamente rapida (vedere la Figura 5b).

La necessità di ingressi pulsati frequenti è perché gli impulsi devono essere suddivisi per un tempo ottimale di 1 ms. Nel caso in cui l'ingresso non possa essere sedentario (alto) per un minimo di 1 ms, il DS1869 leggerà probabilmente gli impulsi ripetitivi come un solo impulso.

Gli input di impulsi che continuano per più di 1 secondo porteranno il tergicristallo a riposizionarsi di una posizione ogni 100 ms dopo il tempo di memorizzazione preliminare di 1 secondo.

Il tempo completo per trascendere l'intero potenziometro utilizzando un impulso di ingresso continuo è presentato dall'equazione seguente:

≈1 secondo + 63 X 100 ms = 7,3 (secondi)

Diagrammi schematici

2) Potenziometro digitale utilizzando IC X9315

In questo secondo progetto esaminiamo l'IC X9315 che in realtà è un potenziometro digitale a stato solido e potrebbe essere utilizzato esattamente come un potenziometro meccanico, ma attraverso ingressi di alimentazione logici.

L'IC X9315 di Intersil è un potenziometro a stato solido controllato digitalmente, che possiede internamente una serie di resistori, interruttori tergicristallo, un sistema di controllo e una sezione di memoria non volatile.

Diagramma a blocchi

L'IC utilizza un'interfaccia a 3 fili per controllare le varie posizioni del tergicristallo e la funzione del potenziometro è implementata attraverso la matrice di resistori che sono 31 numeri di rete resistiva, associati alla rete di commutazione del tergicristallo.

L'intero array insieme ai punti finali di questa rete resistiva sono tutti integrati con la rete del tergicristallo in modo che il tergicristallo sia in grado di accedere a qualsiasi punto dell'array di resistori per eseguire i valori corrispondenti dell'uscita del potenziometro attraverso l'interfaccia a 3 fili.

I pinout CS, U / D e INC dell'IC controllano effettivamente il posizionamento del tergicristallo.

Il dispositivo può essere utilizzato anche come potenziometro a 2 terminali o resistore variabile a 2 terminali.

Il sistema viene abilitato e selezionato non appena all'ingresso CS viene applicata una logica BASSA (0V).
Il valore della posizione istantanea del tergicristallo viene salvato nello spazio di memoria non volatile, ogni volta che lo è il pinout CS
fornito con una logica HIGH, in combinazione con l'ingresso INC.

Non appena la funzione di memorizzazione è terminata, l'X9315 viene messo in una posizione di standby a bassa potenza, finché l'unità non viene selezionata nuovamente con una logica BASSA.

Come funziona il potenziometro digitale IC X9315

Nell'X9315 sono presenti 3 parti: le sezioni di controllo dell'ingresso, contatore e decodifica, la memoria non volatile e la gamma di resistenze.

Il segmento di controllo dell'input funziona in modo molto simile a un contatore avanti / indietro. L'uscita di questo contatore viene elaborata e tradotta per attivare un interruttore elettronico solitario che integra uno stadio della gamma di resistenze con il terminale del tergicristallo.

In circostanze appropriate e necessarie, i dettagli del contatore vengono spesso salvati nella memoria non volatile e conservati per un utilizzo a lungo termine.

La gamma di resistori è composta da 31 resistori unici collegati in sequenza. Ad entrambe le estremità della gamma e tra ogni resistenza esiste un interruttore elettronico che collega la rete in quella posizione con il tergicristallo.

Il tergicristallo, durante il suo percorso attraverso i punti finali specificati, funziona in modo simile alla sua controparte meccanica e non si sposta oltre la posizione finale.

Ciò significa che il contatore non si capovolgerà se è sincronizzato su una delle posizioni finali estreme. Gli interruttori elettronici all'interno del prodotto funzionano in un tipo di impostazione 'make before break' una volta che la spazzola inizia a cambiare la posizione dei maschi.

Quando il tergicristallo viene trasferito in alcune posizioni, più maschi tendono ad accoppiarsi al tergicristallo per t IW (cambio da INC a V W). Il valore R TOTALE per il prodotto può essere momentaneamente ridotto al minimo di una notevole grandezza quando il tergicristallo passa attraverso un certo numero di posizioni.

Una volta spenta l'unità, la posizione istantanea del tergicristallo viene salvata e conservata nella memoria non volatile.

La prossima volta che si accende l'alimentazione, i dati salvati dalla memoria vengono solitamente ricordati e il tergicristallo viene posizionato nella posizione in cui si trovava l'ultimo spegnimento memorizzato.

Come programmare il pot IC digitale

Gli ingressi INC, U / D e CS gestiscono i movimenti del tergicristallo insieme al resistore array. Con CS fisso BASSO l'unità viene selezionata e attivata per reagire agli ingressi U / D e INC. Le transizioni da HIGH a LOW su INC passano attraverso una sequenza di conteggio incrementale o decrementale di cinque bit (in base allo stato dell'ingresso U / D).

L'uscita da questo contatore viene decodificata per selezionare uno dei trentadue posizionamenti del tergicristallo insieme alla matrice resistiva. La posizione del contatore viene salvata nella memoria non volatile, ogni volta che CS cambia ALTO e anche quando l'ingresso INC è ALTO.

Non appena l'azione del tergicristallo viene eseguita come spiegato in precedenza e una volta raggiunto il posizionamento più recente, il dispositivo deve mantenere INC LOW mentre pone CS ad un HIGH. Il nuovo posizionamento del tergicristallo è ora conservato finché non viene alterato dal circuito o non viene applicato uno spegnimento.

Altrimenti il ​​sistema può selezionare l'X9315, attivare il cambio del tergicristallo e successivamente deselezionare l'unità senza salvare la posizione più recente del tergicristallo nella memoria non volatile.

La funzione di cui sopra assicura che l'IC si accenda sempre con gli ultimi dati di posizione del tergicristallo dalla sua memoria.

Pin Descrizione del dispositivo

I terminali (RH / VH) e (RL / VL) dell'X9315 possono essere paragonati ai terminali fissi di qualsiasi potenziometro meccanico standard.

Vcc / Vss:

Il pin Vcc è il + DC per l'IC, mentre Vss è il pin di alimentazione (-) dell'IC

La tensione minima è Vss e la massima è Vcc.

RL / VL e RH / VH e U / D

I termini RL / VL e RH / VH si riferiscono alle posizioni relative del potenziometro rispetto al percorso di transizione del tergicristallo selezionato dall'ingresso U / D, e non al livello di tensione sul terminale.

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VW indicano il collegamento del tergicristallo e possono essere confrontati con qualsiasi pentola meccanica standard.

Una data posizione del tergicristallo attraverso la matrice di resistori è determinata dagli ingressi di controllo.

La resistenza del terminale del tergicristallo è tipicamente di circa 200 Ω quando l'alimentazione a Vcc = 5V.

Su / Giù (U / D)

Il segnale sul pinout U / D controlla la direzione del movimento del tergicristallo e determina la situazione di incremento o decremento del contatore.

Incremento (INC)

L'ingresso INC risponderà a un trigger sul fronte negativo. Ogni volta che viene commutato INC, il tergicristallo si muove e fa aumentare o diminuire il contatore nella direzione che dipenderà dal livello logico di ingresso U / D.

Selezione chip (CS)

Il sistema del potenziometro viene abilitato e selezionato non appena viene applicata una logica bassa al pinout CS dell'IC. Il valore istantaneo della posizione del vaso viene memorizzato nella memoria non volatile del chip, non appena viene rilevata una logica alta nel pin INC del chip. Una volta che ciò accade, l'IC entra in modalità di sospensione a basso consumo, fino a quando il pin CS non viene selezionato di nuovo con una logica bassa.

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