數(shù)字電位器簡(jiǎn)介：
數(shù)字電位器是采用CMOS工藝制成的數(shù)模混合信號(hào)處理集成電路，也稱(chēng)數(shù)控可編程電阻器。采用是數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值大小，多用多晶硅或薄膜電阻材料，從而有使用靈活、調(diào)節(jié)精度高、無(wú)觸點(diǎn)、低噪聲等特點(diǎn)。同時(shí)有體積小、節(jié)省印制板空間，易于安裝，不易污損、抗振動(dòng)、抗干擾、壽命長(zhǎng)、不易受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)。基于上述內(nèi)容，數(shù)字電位器已被廣泛用于醫(yī)療保健設(shè)備、儀器儀表、通信設(shè)備、工業(yè)控制、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品等各領(lǐng)域。數(shù)字電位器是一種有發(fā)展前景的新型器件。與機(jī)械電位器相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域可取代機(jī)械電位器。任何用電阻進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、校準(zhǔn)或控制的領(lǐng)域，都可用數(shù)字電位器構(gòu)成可編程模擬電路進(jìn)而進(jìn)行調(diào)整。
數(shù)字電位器產(chǎn)品特性：
◆采用傳感器原理生產(chǎn)，具有良好的線性、精度和溫度穩(wěn)定性。
◆采用軟件實(shí)現(xiàn)功能，可以根據(jù)使用要求變化進(jìn)行定制。
◆工作方式為非接觸，避免傳統(tǒng)電位器的磨損，壽命長(zhǎng)，可靠性高。
◆由于取消了傳統(tǒng)電位器中的電刷基片，有效行程達(dá)到360°，實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)測(cè)量。
◆輸出信號(hào)類(lèi)型多（0-5V/0-10V/4-20mA/串行數(shù)字信號(hào)輸出），方便信號(hào)采集處理。
◆可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)有效行程和輸出信號(hào)的變化，滿(mǎn)足各種特殊要求。
◆應(yīng)用范圍廣，使用靈活。
數(shù)字電位器原理：
數(shù)字電位器屬集成化三端可變電阻器件，等效電路如圖1所示。當(dāng)數(shù)字電位器作分壓器使用時(shí)，其高、低、滑動(dòng)端電壓分別用UH、UL、UW表示；作可調(diào)電阻器使用時(shí)，其高、低、滑動(dòng)端電阻分別用RH、RL、RW表示。
圖1等效電路
將n個(gè)阻值相同或不同電阻串聯(lián)在UH、UL端之間，每個(gè)電阻兩端分別經(jīng)過(guò)一個(gè)由CMOS管而構(gòu)成模擬開(kāi)關(guān)連在一起，作為數(shù)字電位器抽頭，在數(shù)字信號(hào)控制下每次只能有一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)閉合，從而將串聯(lián)電阻的一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到滑動(dòng)端。亦即，當(dāng)外部計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)停止或片選信號(hào)無(wú)效后，譯碼電路輸出端只有一個(gè)有效，故只選擇一個(gè)MOS管導(dǎo)通。數(shù)字電位器的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路，如圖2所示。
數(shù)字控制部分的存儲(chǔ)器是一種斷電非易失性存儲(chǔ)器，電路再次上電時(shí)，數(shù)字電位器中仍保存著原有控制數(shù)據(jù)，其中間抽頭到兩端點(diǎn)之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。數(shù)控電位器的原理示意圖如圖3所示。假定數(shù)控電位器為16抽頭，步進(jìn)量為660Ω，滑動(dòng)端每移動(dòng)一步，輸出電阻值就增加660Ω。考慮到滑動(dòng)端無(wú)論處于哪一位置，都接著一只模擬開(kāi)關(guān)，該模擬開(kāi)關(guān)的電阻值就是滑動(dòng)端電阻，也是數(shù)控電位器的起始電阻。現(xiàn)假定滑動(dòng)端電阻為100Ω，當(dāng)滑動(dòng)端移動(dòng)15步時(shí)就到達(dá)RH端與RL端之間的輸出電阻應(yīng)為100Ω+660Ω×15=10Ω。
數(shù)字電位器控制原理：
電位器CS端在器件工作期間保持為低電平。INC為脈沖信號(hào)，U/D端為電位器阻值或電壓的調(diào)節(jié)端。在CS端與INC端正常工作的狀態(tài)下，當(dāng)U/D端為高電平的時(shí)候，電位器的阻值或電壓逐漸變大，當(dāng)U/D端處于低電平時(shí)，則相反。當(dāng)CS端和INC端同時(shí)為高時(shí)將當(dāng)前的寄存器數(shù)據(jù)鎖存入存儲(chǔ)器，達(dá)到重新上電后數(shù)字電位器阻值不變的目的。 數(shù)控電位器控制時(shí)序圖如下：
引腳配置如下圖所示：
NE555構(gòu)成的多諧振蕩器
由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖（C）所示，其中R1、R2和電容C為外接元件。電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，也不需要外加觸發(fā)信號(hào)，利用電源Vcc通過(guò)R1和R2向電容器C充電，使Uc逐漸升高，升到2VCC/3時(shí)，Uo跳變到低電平，放電端D導(dǎo)通，這時(shí)，電容器C通過(guò)電阻R2和D端放電，使Uc下降，降到VCC/3時(shí)，Uo跳變到高電平，D端截止，電源Vcc又通過(guò)R1和R2向電容器C充電。如此循環(huán)，振蕩不停， 電容器C在VCC/3和2VCC/3之間充電和放電，輸出連續(xù)的矩形脈沖，其波形如圖（D）所示。
模擬電壓控制數(shù)字電位器的原理圖：
下圖顯示了使用PIC12F683的控制電路原理圖。微控制器6個(gè)GPIO中的4個(gè)用于控制SDA、SCL的輸出信號(hào)、單個(gè)LED，并接收一路模擬輸入。
GP5、GP4和GP0分別分配至信號(hào)輸出SDA、SCL和LED。SDA和SCL具有4.7kΩ上拉電阻至VDD，直接連接至DS1803的SDA和SCL引腳。微控制器的GP1 IO分配為模擬輸入引腳。通過(guò)跳線可選擇地址引腳、分離共用的VCC （VDD）、隔離SDA和SCL。