СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 46 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2016 A B W Цифровой интерфейс управления потенциометром Коммуникационный интерфейс Дешифратор канала Регистры данных для RDAC Модули RDAC с дешифраторами Аналоговые выходы потенциометра Входы плеч потенциометра Сопряжение микроконтроллера К1986ВЕ91Т с цифровыми потенциометрами серии 1315ПТ Рис. 1. Структурная схема цифрового потенциометра Рис. 2. Структурная схема аналоговой части потенциометра В настоящей статье описывается опыт работы с отечественными потенциометрами серии 1315ПТ, а также приведены методики подключения потенциометров к микроконтроллеру К1986ВЕ91Т компании АО «ПКК Миландр». Рассмотрены схемотехнические решения, позволяющие расширить некоторые возможности потенциометра. Кроме того, в статье описываются функции, реализующие управление потенциометрами с помощью синхронного последовательного порта микроконтроллера К1986ВЕ91Т. Андрей Шаронов, Валерий Володин (г. Пермь) Одной из интересных разработок современной микроэлектроники явля- ется цифровой потенциометр. Дан- ная микросхема представляет собой переменный резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от записанных в память значений. Такое устройство находит достаточно широ- кое применение в различных электрон- ных устройствах. В случае, когда тре- буется разработка устройства на оте- чественной элементной базе, такой потенциометр также может заменить и ЦАП (цифроаналоговые преобразова- тели с последовательным интерфейсом отечественного производства авторам статьи неизвестны). В настоящей ста- тье авторы делятся опытом сопряжения потенциометра 1315ПТ24Т с микро- контроллером К1986ВЕ91Т компании АО «ПККМиландр». Кроме того, рассма- триваются решения, позволяющие рас- ширить некоторые параметры потен- циометра. В частности, увеличение напряжения, которое можно регули- ровать потенциометром. В дополни- тельных материалах к статье, которые выложены на сайте журнала, прилага- ется текст программы для управления двумя потенциометрами, соединённы- ми последовательно. П РИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЦИФРОВОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА Общая структурная схема цифрово- го потенциометра показана на рисун- ке 1. Как и большинство устройств, цифровой потенциометр имеет ком- муникационный интерфейс (I 2 C или интерфейс, совместимый с SPI) и буфер принятых данных, а также цифроана- логовый преобразователь, управляю- щий средним выводом потенциометра, который обычно называется RDAC. Так- же, в случае если потенциометр много- канальный, возможно наличие дешиф- ратора канала. RDAC (ЦАП цифрового потенцио- метра) представляет собой резистив- ный делитель из набора резисторов одинакового сопротивления (напри- мер, у 8-разрядного потенциометра таких резисторов 255). Средний вывод потенциометра с помощью управляе- мых дешифратором ключей подклю- чается к той или иной точке делителя, как это показано на рисунке 2 (A и B – плечи потенциометра, W– подвижный контакт, переключатель управляется дешифратором). Таким образом, зада- ются сопротивления двух плеч потен- циометра. В статье «Когда не помогает ЦАП. Цифровые потенциометры в дета- лях» [1] приводятся формулы для расчё- та сопротивлений плеч потенциометра: , , где D – число, загружаемое в потен- циометр в двоичном коде, n – раз- рядность цифрового потенциометра, R WA и R WB – сопротивления плеч потен- циометра, R AB – номинальное сопротив- ление потенциометра, R W – сопротив- ление одного резистора RDAC. Как видно из описания, с помощью цифрового потенциометра можно осуществлять регулировку различ- ных параметров, например, гром- кость усилителя или коэффициент его усиления, реализовывать управ- ляемый от микропроцессора регуля- тор напряжения и так далее. Однако