X9313非易失性数控电位器应用

X9313非易失性数控电位器应用 X 9 3 1 3非易失性数控电位器应用纪钢 (石油大学 (华东 )信控学院 25 7062) Xicor9313是固态非失易性电位器，可用作数字控制的微调电位器。它主要有电阻阵列、转换门、 “ 32选 1译码器、5位加减计数器、 u 5位非易失性存储器、存取控制电 VH 路等组成。它的功能方框图如图 1 VSS 所示。 5t - t l 1 ：l “ 0 一可 = 丁刭 — — — - —一 l · l ； l l ： mmci： ’‘ ： ...

X 9 3 1 3非易失性数控电位器应用纪钢 (石油大学 (华东 )信控学院 25 7062) Xicor9313是固态非失易性电位器，可用作数字控制的微调电位器。它主要有电阻阵列、转换门、 “ 32选 1译码器、5位加减计数器、 u 5位非易失性存储器、存取控制电 VH 路等组成。它的功能方框图如图 1 VSS 所示。 5t - t l 1 ：l “ 0 一可 = 丁刭 — — — - —一 l · l ； l l ： mmci： ’‘ ： } 一：『_——] 0 = l～。“ ：一丁图 1 功能方框图 X9313的电阻阵列包含有 31个电阻，每个电阻的两端都可以通过转换门的控制接通数控电位器的抽头点；5位加减计数器是记录输入端的脉冲个数的：5位非易失性存储器是保存计数器的数据，以备下次通电时使用；存取控制电路是控制 5位非易失性存储器中的计数的存取；32选 1译码器是根据计数器的数值进行译码来控制转换门中的一个 MOS管导通。X9313引脚配置图及引脚说明、引脚图如图 2所示。引脚 4：地；引脚 8：VCC电源电压：引脚 3：V H固定高电压端；引脚 6：VL固定低电压端；引 DIP／SoIC 图2 X9313的引脚图 VCC CS VL V W 脚 5：VW滑动端，输出与电阻阵列中的位置有关；引脚 1：INC计数输入脚，输入端是下降沿触发；引脚 2：U／D升／降输入端，它的输入控制滑动端的方向；U／D高电平时，进行加法计数；U／D低电平时，进行减法计计数；引脚 7：CS 片选输入端，当CS端输入为低电平 ‘ 时，该器件被选中。图3是X9313应用实例。它是 ZX5系列晶闸管式弧焊机调节焊接电流大小的控制电路。该系列焊机有一个远控盒，盒内有一个机械式电位器。图3所示的电路则是代替远控盒的电位器功能，这样可以通过无线或动力线载波的方法实现遥控。本文为了说明问题，把接收信号用两个按钮代替。该电路主要是由X9313数控电位器组成，引脚 5 (即 VW端 )相当普通电位器的中心滑动端，为增加 x931 3的驱动能力，在它的后面加了一级由741组成的正比例放大器。通过调节反馈电阻R5可以调整数控电位器调节灵敏度。由两个 CD4011两输入与非门组成一个简单的R—S触发器，它的功能主要是为 X9313的计数器提供加减控制信号：由两个 CD4030两输入异或门组成一个同或门，同或门的输出端 (即引脚 4)接到 X9313 的 INC脚。它主要是为X9313提供计数脉冲和按扭互锁两个作用；一个作用是当按下 “增加 ”或 “减小”按钮都会使CD4030的引脚 4产生一个脉冲信号，为 X9313计数输入端提供输入信号。另一个作用是两个按钮互锁功能，在任何时候两个按钮同时按下时，都不会在 CD4030的引脚 4产生脉冲信号。 (下转第 6 5 页) 图3 X9313应用实例欢迎投稿 F-mai I：asi ani nfo@onI i ne．sh．crl 维普资讯 http://www.cqvip.com 方法。幅值信号是由CPU输出的二进制代码来实现的，由DAC的原理可知： VO=一 (N／256)：I：V ‘。’ 各个波形的产生也是通过改变 N的值来实现的。综上，改变 V 和 N就可以改变输出的模拟电压的幅值。而改变 V 的极性也就可以改变 V0的极性。 3 软件系统的设计软件系统由主程序和不同的中断程序组成。主程序主要是管理整个系统和写8253，子程序则是用来产生各种波形。具体的波形的幅值、周期、精度以及少量的延时，都在子程序中反应出来。以下介绍几个波形的子程序，见图 2到图 4。 4 实验和应用对信号发生器而言，最重要的指标是波形频率的否否图 2 三角波子程图3 方波子程序图4 锯齿波子程精度和输出电压的精度。在本系统中，波形的频率精度主要有中断的精度和中断子程序的延时来决定。在我们的实验中，中断产生电路十分精确，子程序的延时非常短，所以得出的波形的频率精度很高。而输出波形的电压精度完全有 DA转换器和放大器决定，他们的转换精度、带宽、信噪比、温漂的性能越好，产生出的波形越好。以下是我们所做的信号发生器产生的两路锯齿波的示波器截屏照片，波形的频率为 116Hz。 5 结论本文介绍的单片机信号发生器结构简单，价格低廉，性能优良，使用灵活，频率变化范围大，幅值控制方式简单。由于其独特的硬件定时结构，使其两路波形的同步性能相当好。可用做机械振动驱动器 (如PZT 陶瓷驱动器)的信号源，也可作为同步振荡的信号源。在科学研究和生产实践中都有十分广泛的应用。参考文献： (1)．单片机原理及其接口技术，胡汉才编著，清华大学出版社。 (2)．微型计算机原理与应用，肖广润、周惠领、张鄂亮编著，华中理工大学出版社。 (上接第 7 2 页 ) 由 CD40l1组成的 R—S触发器是为 X9313的计数器提供加减控制信号，当按下 “增加 ”按钮时，R— s触发器的引脚 10的输出为高电平，x9313的输入端 U／D为高电平，使X93l3内部计数器进行加法计数，反映到 X 9 3 l 3引脚 5 (即 Vw端 ) 的输出电压是上升，由 74 l组成的正比例放大器输出 (即引脚 6)的电压上升；当按下 “减小 ”按钮时，R—S触发器引脚 l0的输出为低电平，X93l 3 的输入端 U／D为低电平，使 X93l 3内部计数器进行减法计数，反映到 X9313的引脚 5的输出电压是欢迎投稿 E-mai I：asi8ninfo@onI ine．sh．cn 下降，由 741组成的正比例放大器输出的电压下降。由此可以看出通过按 “增加 ”或 “减小 ” 按钮调节 741运算放大器输出大小，从而完成数控电位器的功能。需要注意的是运算放大器 74 l的 +l5V和一l5V电压取白ZX5系列电焊机的控制电路板上，VH 、端，Vw 、端和接地分别接到远控盒的电位器的三个端上，即两个固定端和一个滑动端。参考文献： [1] 武汉力源电子股份有限公司《xicor热门 Ic产品》1997年 3月维普资讯 http://www.cqvip.com

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