數字脈衝電位器通用接口電路的製作方法
2023-04-24 07:52:51 4
專利名稱：數字脈衝電位器通用接口電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電路，尤其涉及一種8PIN的8位單片機MCU實現機械式脈衝電位器狀態採集，形成代表電位器旋轉角度和旋轉方向的數字脈衝及方向電平信號輸出。
背景技術：
目前，脈衝電位器都是純機械式360°無限位旋鈕，主要應用於音響功放多通道控制領域，與傳統的電位器不同，必須採用脈衝電位器專用的功放集成電路配套使用。機械式脈衝電位器一般外部由3個引腳，分別與內部2個長短不同的金屬靜片和周邊12 M齒金屬動片相連，由於機械式脈衝電位器結構相對複雜，約束了它在其它領域的應用。為了簡化它的應用，利用單片機對機械式脈衝電位器進行脈衝相位實時採集分析，形成代表電位器旋轉角度和旋轉方向的數字脈衝及方向電平信號輸出。將單片機程序固化在單片機中， 形成脈衝電位器通用接口電路。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種數字脈衝電位器通用接口電路，該電路結構簡單、應用範圍廣、利用單片機對機械式脈衝電位器進行脈衝相位實時採集分析，形成代表電位器旋轉角度和旋轉方向的數字脈衝及方向電平信號輸出。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案為提供一種數字脈衝電位器通用接口電路，該電路包括電源電路、單片機、開機低電平復位電路、去耦合電路、上拉電路、外部接口電路、限流電路及脈衝電位器；所述電源電路、開機低電平復位電路、去耦合電路、上拉電路、外部接口電路、限流電路及脈衝電位器均與單片機電性連接；所述單片機採用8位8 腳，開機低電平復位電路包括電阻Rl和電容Cl，電阻Rl —端與電源電路連接，電阻Rl另一端與電容Cl的一端及單片機連接，電容Cl另一端接地；去耦合電路由電容C2組成，電容 C2 一端與電源電路連接，電容C2另一端接地；上拉電路由電阻R2和電阻R3並聯組成；限流電路由電阻R4和電阻R5並聯組成，電阻R4的一端和電阻R5的一端均與脈衝電位器連接，電阻R4的另一端和電阻R5的另一端均與單片機連接；外部接口電路一端與電源電路連接，另一端與單片機連接。較佳地，電源電路採用5V供電。本實用新型電路結構簡單、應用範圍廣、利用單片機對機械式脈衝電位器進行脈衝相位實時採集分析，形成代表電位器旋轉角度和旋轉方向的數字脈衝及方向電平信號輸
出ο
圖1為本實用新型數字脈衝電位器通用接口電路的電路原理圖；圖2為本實用新型數字脈衝電位器通用接口電路的輸出波形圖；圖3為本實用新型數字脈衝電位器通用接口電路軟體部分程序流程3[0010]圖1中可知虛線框分別為1表示單片機、2表示開機低電平復位電路、3表示去耦合電路、4表示上拉電路、5表示限流電路、6表示脈衝電位器、7表示外部接口電路。圖2中A圖為脈衝電位器順時針輸出波形圖，B圖為脈衝電位器逆時針旋轉輸出波形圖，波形測試點PIN2為外部接口 PORT的2腳，PIN3為PORT的3腳。
具體實施方式
為了詳細說明本實用新型數字脈衝電位器通用接口電路的技術內容、構造特徵、 以下結合實施方式並配合附圖作進一步說明。如圖1、2、3所示，本實用新型數字脈衝電位器通用接口電路，該電路包括電源電路、單片機1、開機低電平復位電路2、去耦合電路3、上拉電路4、外部接口電路7、限流電路 5及脈衝電位器6 ；所述電源電路、開機低電平復位電路2、去耦合電路3、上拉電路4、外部接口電路7、限流電路5及脈衝電位器6均與單片機1電性連接；所述單片機採用8位8腳單片機MCU (美國ATMEL ATTINY13)，開機低電平復位電路2包括電阻Rl和電容Cl，電阻Rl 一端與電源電路連接，電阻Rl另一端與電容Cl的一端及單片機連接，電容Cl另一端接地； 去耦合電路由電容C2組成，電容C2 —端與電源電路連接，電容C2另一端接地；上拉電路4 由電阻R2和電阻R3並聯組成；限流電路5由電阻R4和電阻R5並聯組成，電阻R4的一端和電阻R5的一端均與脈衝電位器6連接，電阻R4的另一端和電阻R5的另一端均與單片機連接；外部接口電路7—端與電源電路連接，另一端與單片機連接。電源電路採用5V供電。電阻Rl和電容Cl接MCU復位端PB5腳，R2、R3上拉電阻接MCU PBl和PB2腳，PBU PB2腳通過R4、R5限流電阻分別連接脈衝電位器RW 1、2腳，Rff 3腳接地；外部接口電路7為PORT，PORT是外部接口，接口中的1腳和4腳構成供電迴路，2 腳為表示旋鈕角度的脈衝輸出腳，3腳為表示方向的電平輸出腳。軟體部分如圖3所示軟體主要功能是通過循環採集脈衝電位器1、2腳的脈衝時序和相位，分析旋轉方向和旋轉角度，然後向外部接口輸出脈衝和旋轉方向電平。根據脈衝電位器結構原理分析，脈衝電位器一周由12 M齒組成，脈衝電位器順時針和逆時針旋時，每經過1齒，1、2腳會周期性地產生4種組合11、10、00、01。電路上電復位後，程序開始，首先初始化MCU內部寄存器，包括MCU內部定時器0，看門狗，關中斷，設置IO輸入輸出口，將PBl和PB2設置為輸入口，PB3和PB4設置為輸出口，然後循環掃描PBl和PB2 口。如果PBl和PB2同時為高電平時，將方向標誌存儲器Right和Left復零，否則跳過進行下一步判斷，是否PBl為高電平、PB2為低電平同時Right為零，如果是，說明電位器開始順時針旋轉，將Right置1，否則跳過進行下一步判斷，是否PB1、PB2都為低電平同時Right為1， 如果是，說明電位器在繼續順時針旋轉，將Right置2，否則跳過進行下一步判斷，是否PBl 為低電平、PB2為高電平同時Right為2，如果是，說明電位器順時針旋轉了正好1齒，此時， 將PB3置高電平，將PB4置低電平，延時1毫秒，再將PB3置低電平，形成一個1毫秒的脈衝信號。同樣原理實現逆時針旋轉判斷。逆時針旋轉1齒時，將PB3、PB4置高電平，延時1毫秒，再將PB3、PB4置低電平，形成一個1毫秒的脈衝信號。輸出波形如圖2所示。以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬於本實用新型所涵蓋的範圍。
權利要求1.數字脈衝電位器通用接口電路，其特徵在於該電路包括電源電路、單片機、開機低電平復位電路、去耦合電路、上拉電路、外部接口電路、限流電路及脈衝電位器；所述電源電路、開機低電平復位電路、去耦合電路、上拉電路、外部接口電路、限流電路及脈衝電位器均與單片機電性連接；所述單片機採用8位8腳，開機低電平復位電路包括電阻Rl和電容Cl， 電阻Rl —端與電源電路連接，電阻Rl另一端與電容Cl的一端及單片機連接，電容Cl另一端接地；去耦合電路由電容C2組成，電容C2 —端與電源電路連接，電容C2另一端接地；上拉電路由電阻R2和電阻R3並聯組成；限流電路由電阻R4和電阻R5並聯組成，電阻R4的一端和電阻R5的一端均與脈衝電位器連接，電阻R4的另一端和電阻R5的另一端均與單片機連接；外部接口電路一端與電源電路連接，另一端與單片機連接。
2.如權利要求1所述的數字脈衝電位器通用接口電路，其特徵在於電源電路採用5V {共 ο
專利摘要本實用新型公開了數字脈衝電位器通用接口電路，該電路包括電源電路、單片機、開機低電平復位電路、去耦合電路、上拉電路、外部接口電路、限流電路及脈衝電位器；開機低電平復位電路包括電阻R1和電容C1，電阻R1一端與電源電路連接，電阻R1另一端與電容C1的一端及單片機連接，電容C1另一端接地；去耦合電路由電容C2組成，電容C2一端與電源電路連接，電容C2另一端接地；上拉電路由電阻R2和電阻R3並聯組成；限流電路由電阻R4和電阻R5並聯組成，電阻R4的一端和電阻R5的一端均與脈衝電位器連接，電阻R4的另一端和電阻R5的另一端均與單片機連接；外部接口電路一端與電源電路連接，另一端與單片機連接。該電路結構簡單、應用範圍廣。
文檔編號G01D5/244GK202153727SQ20112029923
公開日2012年2月29日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者孫雄, 鄺必文 申請人:海南經保科技實業有限公司