U poslednje vreme digitalni potenciometri zamenjuju elektromehaničke potenciometre u mnogim digitalnim aplikacijama. Ovde ćemo se upoznati sa jednim digitalnim potenciometrom i njegovim povezivanjem sa mikrokontrolerom. U pitanju je integrisano kolo
DS1868, kompanije
MAXIM, koje čine dva digitalna potenciometra.
Potenciometri pronalaze svoju primenu u mnogim uređajima. Na primer, koriste se za kontrolu jačine osvetljenja kod dimera, kod raznih pojačavača imaju ulogu u kontroli pojačanja, pomoću njih podešavamo željene napone na podesivim izvorima napajanja itd. Ovo su uglavnom elektromehanički potenciometri kod kojih se promena otpornosti vrši fizičkim pomeranjem klizača. Međutim, sa razvojem tehnologije, javila se potreba za bezkontaktnim promenama otpornosti. Recimo, kontrola audio pojačavača pomoću daljinskog upravljača itd. U suštini, i dalje se koriste potenciometri, samo u malo drugačijem obliku. Digitalni potenciometri se izrađuju u integrisanoj tehnologiji i nemaju mehaničkih pokretnih delova. Ovde ćemo govoriti o jednom takvom potenciometru i njegovom povezivanju sa PIC mikrokontrolerom. Zadatak projekta će biti da se menja položaj zamišljenog klizača digitalnom potenciometra sa jednog kraja na drugi.
Analogni potenciometri imaju tri kontakta: dva su povezana za krajeve otpornog elementa fiksne otpornosti, a treći za tzv. klizač, element koji može biti doveden u bilo koju poziciju između dva kraja otpornog elementa. Menjanjem pozicije klizača menja se otpornost između klizača i bilo kog kraja otpornog elementa. Digitalni potenciometar oponaša elektromehanički, s tim da on može biti doveden u konačan broj pozicija.
DS1868 je čip koji čine dva digitalna potenciometra, gde se svaki potenciometar sastoji od 256 otpornih odeljaka. Između svakog odeljka i oba kraja potenciometra nalaze se dodirne tačke koje su dostupne zamišljenom klizaču. Pozicija klizača na otpornom nizu podešava se pomoću 8-bitne koja nosi informaciju o tome koja dodirna tačka je povezana sa klizačem. Oba potenciometra mogu biti povezana serijski čime se može povećati ukupna otpornost, a zadržati rezolucija potenciometra. DS1868 se nudi sa tri standardne vrednosti otpornosti: 10, 50 i 100 kΩ. Na slici 1 prikazan je raspored pinova ovog integrisanog kola.
Slika 1. Raspored pinova digitalnog potenciometra DS1868
DS1868 sadrži u sebi jedan 17-bitni šift registar koji se koristi za smeštanje dve 8-bitne vrednosti pozicije klizača. Komunikacija sa uređajima se ostvaruje preko 3-wire serijskog interfejsa koji se sastoji od 3 signalne linije: RST (reset), CLK (clock) i DQ (data). Više detalja o komunikaciji između uređaja i potenciometra možete pronaći u njegovom datasheet-u na kraju teksta.
Šema povezivanja
Koristićemo PIC16F1827 mikrokontroler koji radi pri taktu od 16 MHz. “Gornji” krajevi digitalnog potenciometra (H0 i H1) povezani su na +5V, dok su “donji” krajevi (L0 i L1) povezani sa GND. Promenom pozicije klizača, napon između klizača i GND će se menjati u opsegu od 0 do 5 V. Klizači potenciometara povezani su sa analognim ulazima mikrokontrolera (AN0 i AN1). Pinovi za komunikaciju potenciometra su povezani sa I/O pinovima mikrokontrolera. Sa kontrolerom su povezana i dva tastera. Pritiskom na taster otpornost potenciometra će rasti ili opadati (u zavisnosti od pritisnutog potenciometra). Vrednost analognog napona sa klizača potenciometara konvertuje se u 10-bitni digitalni broj pomoću ADC-a kontrolera i biće prikazani na LCD displeju. Na slici 2 prikazana je električna šema.
Slika 2. Električna šema uređaja
Source kod rutine za slanje podataka potenciometru, napisan u
mikroC for PIC kompajleru, možete preuzeti
ovde.
Datasheet za digitalni potenciometar DS1868 možete pronaći ovde.
