1、數(shù)控電位器X9313簡介
數(shù)控電位器,顧名思義,可以理解為由數(shù)字信號控制的電位器,其基本結(jié)構(gòu)是一個包含有若干個電阻單元的電阻陣列,在每兩個單元間和二個端點都有可以被滑動單元訪問的抽頭點,由外部控制器選擇不同的抽頭得到不同的阻值。X9313是基于此原理的固態(tài)非易失性電位器。
x9313系列為32階數(shù)控電位器最大阻值有l(wèi)kQ、lOk歐、50kQ、100kQ四種,具體情況參見表1。x9313采用8腳封裝,有D1P,SOIC、TSSOP三種形式,管腳排列如圖1所示。
x9313的內(nèi)部框圖如圖2所示。它由輸入部分、非揮發(fā)存貯器和電阻陣列3大部分組成。輸入部分的工作就象一個升降計數(shù)器,升/降計數(shù)器的輸出經(jīng)過譯碼去控制接通某個電子開關(guān),這樣就把電阻陣列上的一個點連接到滑動輸出端。電阻陣列是由32個等值的電阻和與之配合工作的電子開關(guān)組成。根據(jù)控制端的電平,計數(shù)器的內(nèi)容還可以貯存到非揮發(fā)存貯器中以便以后使用。
2、工作原理
圖2 ?x9313功能方框圖
電位器的兩個頂腳引線接為VH和VL,
3、x9313的基本性能
此數(shù)字電位器的輸入為TTL/CMOS兼容。由于內(nèi)部使用電子開關(guān),故正常工作時需要外接電源,故電源電壓為一個參數(shù)。一般電位器都有功耗限制,此數(shù)控電位器也不例外,最大電流及最大功耗、最大電壓都是它的極限參數(shù)。另外由于電子開關(guān)的影響,電位器有一個最小電阻(電子開關(guān)的導通電阻),男外還有一些其它參數(shù)。其極限參數(shù)歸納如下:
工作溫度:一650C~+135℃
貯存溫度:一65C~+150℃
4、數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路
數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路(一):數(shù)控式電源設(shè)計
系統(tǒng)是以數(shù)字電位器X9313為基礎(chǔ),結(jié)合AT89S52單片機的控制,通過改變數(shù)字電位器X9313的阻值,來使三端集成穩(wěn)壓電源LM317的參考電位發(fā)生變化,以實現(xiàn)對輸出電壓值的調(diào)整,并同步顯示,其硬件原理方框圖如圖1所示。
電壓調(diào)節(jié)電路
LM317是可調(diào)節(jié)3端正電壓可調(diào)穩(wěn)壓器,在輸出電壓范圍為1.2伏到37伏時能夠提供超過1.5安的電流。
當市電經(jīng)過降壓、整流、濾波后輸出到集成穩(wěn)壓器LM317進行穩(wěn)壓,將R2用數(shù)字電位器X9313和可調(diào)電位器RV2替換后,只需要通過單片機控制改變電位器X9313的阻值,就可以實現(xiàn)輸出電壓的31級調(diào)整,精準控制可通過調(diào)整RV2來實現(xiàn)。控制器AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。它所使用的電源由三端集成穩(wěn)壓電源LM7805CT實現(xiàn)。具體電路如圖4所示。
數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路(二):程控濾波器
程控濾波器的電路設(shè)計設(shè)計要求截止頻率在1kHz~20kHz可變,為了實現(xiàn)程控,電阻R可用數(shù)字電位器X9313WP來代替。X9313有32個抽頭數(shù),總阻值為10kΩ。電阻陣列是由32個等值的電阻和與之相配套的電子開關(guān)組成,每步阻值323Ω。如果只改變數(shù)字電位器的值,無法獲得所要求的截止頻率,需選取相應(yīng)電容的容值以獲得各個截止頻率。其中f0(1~7kHz)時,電容取0.022uF,f0(8~20kHz)時,電容取0.0022uF。電容及高通、低通選擇通過繼電器來切換,如圖為程控濾波電路。
數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路(三):數(shù)控電位器X9313的液晶對比度程控模塊
采用此模塊控制液晶顯示屏對比度的電路只需改變液晶屏的Vo管腳連接,其他的連接與傳統(tǒng)的方法一樣。下圖以MSl2864一R液晶屏為例給出了此模塊的電路。MSl2864一R共有20個管腳,其中前3個管腳用來做對比度驅(qū)動。
下圖只給出了前3個管腳的連接,1、2管腳分別接地和電源,3管腳接數(shù)控電位器的輸出端5管腳,二者間連一個.40Ω精密電阻,起到匹配和保護作用,防止當數(shù)控電位器滑到最大端時5V電壓直接加在負載上。X9313的3個控制管腳lNC、U/D、CS分別接51單片機P11、P12、P13三個I/O口。
VH、VL分別接5V和地,這樣就可以通過程序控制給液晶提供0到5V間合適的對比度驅(qū)動電壓。
數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路(四)
手控調(diào)壓電路如圖所示為。將VH端接+5V,VL接地。從VW端輸出0~+5V的可調(diào)電壓。R1、R2為上拉電阻。只要按動開關(guān)S1,輸出電壓就升高,每按一次電壓升高0.05V,最高可達5V。如果按住S2即為低電平,此時按S1則每按一次電壓降低0.05V。
數(shù)控電位器X9313應(yīng)用電路(五)
這里以常用的AT89C2051單片機為例介紹數(shù)字電位器與單片機的接口電路。電位器的3個控制端分別接AT89C2051的P1.7、P1.6和P1.5。由R1、C1構(gòu)成上電復位電路,C2、C3和石英晶體JT構(gòu)成晶振電路。因為單片機I/O端口內(nèi)部已有上拉電阻,所以上電時上述控制端均為高電平,電位器處于待機狀態(tài),此時應(yīng)用和上例相同。