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高性能数字电位器DS1867的应用.PDF

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上传者: boy_88_88_88 2011-09-19 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《高性能数字电位器DS1867的应用pdf》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含高性能数字电位器DS的应用张信之徐庆(成都信息工程学院电子工程系,四川成都)摘要:本文从应用角度介绍了数控可编程电位器DS的结构与编程要点探讨了DS符等。

高性能数字电位器DS的应用张信之徐庆(成都信息工程学院电子工程系,四川成都)摘要:本文从应用角度介绍了数控可编程电位器DS的结构与编程要点探讨了DS与单片机的接口形式通过软件时序仿真实现SPI操作并给出了具体的接口电路及驱动程序最后对提高数控电位器精度作了较为详细的介绍。关键字:数字电位器DS系列单片机SPI接口软件实现中图分类号:文献标识码:HighPerformanceDigitalPotentiometersDSApplicationZHANGXinzhiXuQing(Depelectronicengineering,ChengDuuniversityofinformationtechnology,SiChuan,China)Abstracts:ThispaperDiscussesthestructureandprogrammingessentialsofprogrammableresistanceDSandDiscusestheinterfaceofDSwithmicrocontrolleralsoTheSPIoperationhasbeenachievedthroughthesoftwaretimingsimulationItshowsthematerialinterfaceanddrivercircuitAtlast,ithasbeenintroduceddetailtoimprovetheaccuracyoftheprogrammableresistanceDSKeywords:DigitalResistanceDSmicrocontrollerSPIinterfaceSoftware概述数控可编程电阻器DS具有阻值可调精度高、稳定性好、与微处理器接口简单、价格低廉等优点。现在在控制、仪表等领域得到了广泛的应用。该款数字电位器与外界的数据交换采用SPI接口。在本设计中所使用的系列单片机由于没有SPI接口给控制带来了诸多不便故本设计主要通过软件编程的方式实现单片机与DS的数据交换该设计不仅简化了系统的复杂程度同时使系统的整体成本大大地降低在工程实际应用中有一定的意义。DS的引脚及功能DS是可编程的数控电位器其封装采用DIP封装如图()所示其引脚定义如表所示。表DS引脚定义标号引脚说明Vcc供电电压GND地VB基偏移电压(V~V)L,L电阻器,的低端H,H电阻器,的高端W,W电阻器,的滑动输出端RST串行复位输入DQ串行数据输入CLK串行时钟输入COUT串行数据输出(电位器级联)SOUT滑动端输出(W或W)DS内含两个独立的数字电位器每个电位器在整个电阻值范围内有个均匀滑臂分支点在位数字信号控制下电位器具有自动改变滑动端与固定端之间阻值的功能因此数字电位器又称为数控可编程电阻器。两个位电阻设定值在掉电图()DS封装图后可由芯片内集成的EPROM自动保存。微处理机与DS的通信、控制仅用一个线串行口来完成。DS提供种规格的阻值分别为kΩ、kΩ和kΩ。图()与图()分别为DS内部结构框图与内部结构原理图。图()DS内部结构框图由图()可见该数字电位器由电阻阵列、电子开关阵列、译码器、移位寄存器和控制电路等组成。电阻阵列由个相同的电阻单元串联在固定端H和L之间形成个节点每个节点都接有一个电子开关个电子开关的另一端连在一起作为公共端构成了滑动臂W。位电阻设定值经译码器后就接通了电阻阵列中相应一个节点上的电子开关(其余均断开)由此将该节点接到W端上相当于滑动端W作了一次移动L与W点之间电阻值RWL相应地发生了改变。图()DS内部结构原理图RWL由下式计算:RWL=DRRW()式()中RW为滑臂电阻即电子开关的导通电阻通常RWΩ典型值为ΩR为电阻阵列中每个电阻单元的阻值D即输入的数字量。图()中H,H为两电位器高端L、L为两电位器低端W、W为两电位器滑动臂引出端RST为串行口复位输入端CLK为串行口时钟输入端DQ为串行口数据输入端SOUT为两电位器滑臂选通输出端COUT为级联端。图()中的位IO移位寄存器用于存放滑臂选通位及两电位器的电阻设定值。其使用分配情况如图()所示。移位寄存器附加有一个EPROM映象寄存器用于掉电时保存设定值上电后则自动将掉电前所记忆的数据送回移位寄存器。EPROM可擦写万次以上采用这种写入方式使得器件更能长期可靠地工作。图()位IO移位寄存器DS串行口通信时序串行数据通信是DQ、CLK和RST按照时序配合完成的起始时刻RST跳变到高电平并且在一个编程周期内保持DQ在CLK的高电平脉冲时刻将数据位写入DQ数据需要在CLK高电平建立已经保持了一定时间。编程时序如图()()()所示。图()总时序图图()起始处时序图图()结束处时序图DS与C的连接硬件接口由于MCS系列单片机不具有SPI或相同能力的接口为了便于与DS接口采用软件合成SPI操作为减少数据传送速率受微处理器的时钟频率的影响尽可能选用的RST、CLK和DQ分别由MC的P、P和P提供转换结果由电阻器和电阻器外部接口分别输出在此图不作说明请读者根据具体要求设计电路。接口程序较高的时钟频率。接口如图()所示。DS位器驱动子程序*******void{unsignedi行口全部置*******起始时刻RST置高*据nop()冲时刻数据写nop()延时*位后低位***pos高位**钟高电平脉冲时刻数据写nop(<<*pos左移****传输控制字先高位后低位***<i)高电平*据写入*CLK=<<*pos左移*数据的操作*}如图()所当连外部端口L、H时可提高数字电位器精度即由数字电位器能代替机械式电位器并广度和对比度的调、、图()DS与MC接口部分程序源码:*******数字电ChangePos(bitselunsignedcharposunsignedcharpos)nti******初始化线串RST=DQ=CLK=RST=DQ=sel*电位器输出选择位DQ数需要在CLK高电平建立前已经保持一定时间**微量延时*CLK=*时钟高电平脉入**微量CLK=*CLK置低****传输控制字先高for(i=i<i){if(posx)*取DQ=*写入高电平*elseDQ=*写入低电平nop()CLK=*时入*)CLK=pos=pos}for(i=i{if(posx)*取pos高位*DQ=*写入ElseDQ=*写入低电平*nop()CLK=*时钟高电平脉冲时刻数nop()pos=pos}RST=*RST置低完成一次接上下电位器滑臂单用一个滑臂具有精度的变为亦相当于具有位的DA转换器。当选择滑臂时输出范围为()*VCC~()*VCC)此时电位器控制字无关。选择滑臂时输出范围为~()*VCC)此时电位器控制字无关。选择两个滑臂扩大电阻变化范围。结束语泛地应用于LCD投影仪高整激光二极管偏置和调制控制、可编程电源、射频功率放大器的偏置调整、功率调整马达速度控制、工业控制和消费电子等领域。此外DS可用于级联还可用作DA转换器等。在过程控制中得到了广泛的应用。数字电位器是有源器件对其供电后才能正常工作使用电压不能超过其额定工作电压。使用时应根据系统供电状态选用适合的型号。参考文献王爱廉数字电位器及其应用J电子报(年合订本):何立民MCS单片机应用系统M北京北京航空航天大学出版社,:(许雪军编发))四川省阆中人现成信息工程学院电子信息工程专业本科在读。com孙涵芳Intel位单片机M北京:北京航空航天大学出版社,Xicor非易失性器件使用手册M武汉:PS武汉力源电子有限公司,DallasDallasSemiconductordatabooksS作者简介:张信之(都手机:座机:Email:zxz邮编:邮寄地址:四川省成都市西南航空港经济开发区学事雷达及扩频系统信号处理方面的研究uqingcuiteducn府路一段号成都信息工程学院电子工程系徐庆()男四川成都人副教授主要从通信地址:四川成都成都信息工程学院电子工程系邮编:电话:()(H)Email地址:x

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