电位器简称为POT,甚至称为可变电阻器。电位器的主要用途是改变电路中的电阻值。即使是这些也可以用来改变音量、灯光的暗淡和亮度。存在各种类型的电位器,例如碳质POT、有线POT和塑料POT。
数字电位器有多种名称,例如数字电位器、数字电阻器和电阻式数模转换器。它是一种数字管理的电子设备,其功能类似于电位器,但它使用数字开关和信号。在机械式电位器中,人使用手动控制来改变电阻值。而在数字电位器中,它会根据指定条件自动调整其电阻。POT通常用于改变电阻值,但数字电位器通过数字输入调整电阻,而不是像机械POT那样具有旋转轮或物理滑块。
数字电位器工作原理
为了了解数字POT设备的工作原理,必须了解其架构。由于该设备的功能只是电阻调节,因此该架构很容易理解。设备中主要有三个组件:
1、电阻链
数字电位器是通过以串联形式连接多个电阻器构成的,从而形成梯形结构。阶梯中的每一步都包含一个与电位器输出相连的开关。器件电阻通过步进总数得知,这意味着更高的电阻对应于更多的步进数。
要计算步数,需要考虑数字 POT 的位值。例如,当有N位时,有 2 N个步骤。
所以,当位数为 5 时,总步数为 2 5 = 32
2、内存单元
知道数字设备可能包含存储单元以执行其活动,就像数字电位器是数字设备一样,它也包含一个存储单元。大多数设备都持有易失性存储单元,这些存储单元在设备运行时使用,一旦设备关闭,该存储单元就不会存储任何先前的数据。因此,许多数字电位器在打开或重新启动时从第一步开始。而很少有数字电位器还与微控制器或FPGA接口,以便存储最后的位置。
如今的数字电位器内置有非易失性存储单元,还能够存储最后的位置,以便在设备关闭后可以保留之前的位置。
3、控制和接口单元
该部分是设备中的关键部分,这是传统类型电位器中不存在的部分。此处,信号由Arduino等微控制器提供,以调节数字电位器的电阻。在每个电位器中,都存在充当接口的同步或异步串行总线,并且很少有数字POT通过使用前面板开关或控制逻辑来发挥作用。
最常用的异步总线用于在UP/Down计数器上传递信息。上图描绘了具有递增/递减接口的数字电位器。该总线具有三个信号,它们是:
片选(CS)启用CS后,它用作许多数字电位器的地址输入。
向上/向下信号当向上/向下启用时,电位器的游标将向上和向下调整,从而使数字POT的电阻增加或减小。
增量(INC)通过INC信号,可以在INC信号的每个下降沿调整抽头。
数字电位器可以与I2C或SPI外设连接。