شرح 2 دوائر مقياس الجهد الرقمي

شرح 2 دوائر مقياس الجهد الرقمي

يشرح المنشور دائرتين بسيطتين من مقياس الجهد الرقمي الفردي يمكن التحكم فيهما من خلال زر ضغط واحد أو زر ضغط مزدوج (أعلى / لأسفل) أو حتى من خلال مشغلات إدخال رقمية خارجية (CMOS / TTL).



1) حول DS1869 Dallastat

TM هو ريوستات أو مقياس جهد. توفر هذه الوحدة 64 ناتجًا متسقًا يمكن تصوره على الطيف المقاوم الشامل.

امتدادات المقاومة النموذجية هي 10 kΩ و 50 k و 100 kΩ. قد يتم التحكم في Dallastat من خلال إدخال إغلاق جهة اتصال مفتاح ميكانيكي أو ببساطة إدخال مرجعي محوسب على سبيل المثال وحدة المعالجة المركزية.





يعمل DS1869 من إمدادات 3V أو 5V. يتم الحفاظ على إعداد ممسحة بدون طاقة عن طريق نطاق خلايا ذاكرة EEPROM.

ستستمر مجموعة خلايا EEPROM في تحمل أكثر من 50000 كتابة. يمكن الحصول على DS1869 من حزمتين عاديتين للدائرة المتكاملة مثل 8-pin 300-mil DIP و 8-pin 208-mil SOIC.



يمكن إعداد DS1869 ليعمل باستخدام زر ضغط فردي أو زر ضغط مدمج أو إدخال قاعدة إلكترونية عن طريق تبديل إعداد التشغيل.

تم توضيح ذلك في الشكلين 1 و 2. تتيح دبابيس DS1869 الدخول إلى كل طرفي مقياس الجهد RL و RH بالإضافة إلى الماسحة RW.

تحتوي مدخلات التحكم على المدخلات المرجعية الرقمية ، D ، ومدخل جهة الاتصال ، و UC ، وإدخال جهة الاتصال لأسفل ، DC. تتضمن المسامير التكميلية مدخلات الإمداد الموجب + V والسالب -V. من المقرر أن يعمل DS1869 من -40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية.

الميزات الرئيسية وتفاصيل Pinout:

تشغيل الدائرة

يمكن أن يكون DS1869 مخصصًا للتنفيذ من إغلاق جهة اتصال فردية أو إغلاق جهة اتصال مزدوجة أو إدخال جذر رقمي. يوضح الشكلان 1 و 2 التنويعين في إغلاق التلامس.

يعتبر إغلاق جهة الاتصال بمثابة تغيير من مستوى أعلى إلى درجة منخفضة عند مدخلات جهة الاتصال (UC) أو جهة الاتصال لأسفل (DC).

جميع مداخل التحكم الثلاثة مشغولة أثناء وجودها في حالة منخفضة ومستقرة بينما تكون في وضع مرتفع. يفسر DS1869 عرض نبضات الإدخال كطريقة لتنظيم حركة المساحات.

سينتج عن إدخال نبضة واحد على محطات الإدخال UC أو DC أو D وضع المساحات لنقل 1/64 من المقاومة بأكملها.

يعتبر التحول من أعلى إلى منخفض في هذه المدخلات بداية لعملية النبض أو إغلاق التلامس. يجب أن تكون النبضة الواحدة أكثر من 1 مللي ثانية ومع ذلك لا تعمل أكثر من ثانية واحدة. يتم عرض توقيت النبض في الشكل 5.

يمكن استخدام المدخلات النبضية المتكررة في الاقتراب عبر كل موضع مقاوم للوحدة في تقنية سريعة نموذجية (انظر الشكل 5 ب).

تكمن ضرورة المدخلات النبضية المتكررة في أن النبضات تحتاج إلى تقسيمها بالوقت الأمثل البالغ 1 مللي ثانية. في حالة عدم السماح بأن يكون الإدخال مستقرًا (مرتفعًا) لمدة لا تقل عن 1 مللي ثانية ، فمن المحتمل أن يقرأ DS1869 النبضات المتكررة كنبضة واحدة فقط.

ستؤدي إدخالات النبض التي تستمر لأكثر من ثانية واحدة إلى تغيير مكان الماسحة كل 100 مللي ثانية بعد وقت التخزين الأولي الذي يبلغ ثانية واحدة.

يتم تقديم المعادلة أدناه للوقت الكامل لتجاوز مقياس الجهد بالكامل باستخدام نبضة إدخال مستمرة:

-1 ثانية + 63 × 100 مللي ثانية = 7.3 (ثانية)

الرسوم التخطيطية

2) مقياس الجهد الرقمي باستخدام IC X9315

في هذا التصميم الثاني ، قمنا بفحص IC X9315 وهو في الواقع مقياس جهد رقمي للحالة الصلبة ويمكن استخدامه تمامًا مثل مقياس الجهد الميكانيكي ، ولكن من خلال مدخلات التوريد المنطقية.

IC X9315 من Intersil ، هو مقياس جهد للحالة الصلبة يتم التحكم فيه رقميًا ، والذي يمتلك داخليًا مجموعة من المقاومات ومفاتيح المساحات ونظام التحكم وقسم الذاكرة غير المتطاير.

مخطط كتلة

IC X9315 من Intersil ، هو مقياس جهد للحالة الصلبة يتم التحكم فيه رقميًا

يستخدم IC واجهة من 3 أسلاك للتحكم في المواضع المختلفة للممسحة ، ويتم تنفيذ وظيفة مقياس الجهد من خلال مجموعة المقاومات التي تتكون من 31 رقمًا من شبكة المقاومة ، المرتبطة بشبكة تبديل المساحات.

يتم دمج جميع المصفوفة جنبًا إلى جنب مع نقاط النهاية الخاصة بهذه الشبكة المقاومة مع شبكة المساحات بحيث تكون المساحات قادرة على الوصول إلى أي نقطة من مجموعة المقاوم لتنفيذ القيم المقابلة لمخرج مقياس الجهد من خلال واجهة الأسلاك الثلاثة.

تتحكم مسامير CS و U / D و INC الخاصة بـ IC في وضع المساحات.

يمكن أيضًا استخدام الجهاز كمقياس جهد طرفي أو مقاوم متغير طرفي.

يتم تمكين النظام واختياره بمجرد تطبيق إدخال CS على منطق منخفض (0V).
يتم حفظ قيمة موضع الماسحة اللحظي في مساحة الذاكرة غير المتطايرة ، متى كان دبوس CS
يتم تسليمها بمنطق عالي ، بالتزامن مع مدخلات INC.

بمجرد الانتهاء من وظيفة التخزين ، يتم وضع X9315 في وضع الاستعداد منخفض الطاقة ، حتى يتم تحديد الوحدة مرة أخرى باستخدام منطق منخفض.

كيف يعمل وعاء رقمي IC X9315

ستجد 3 أجزاء في X9315: أقسام التحكم في الإدخال والعداد وفك التشفير والذاكرة غير المتطايرة ونطاق المقاوم.

يعمل جزء التحكم في الإدخال إلى حد كبير مثل عداد أعلى / أسفل. تتم معالجة خرج هذا العداد وترجمته لتنشيط مفتاح إلكتروني فردي يدمج مرحلة من نطاق المقاوم مع طرف الماسحة.

أثناء الظروف المناسبة والضرورية ، غالبًا ما يتم حفظ تفاصيل العداد في ذاكرة غير متطايرة والاحتفاظ بها للاستخدام طويل المدى.

يتكون نطاق المقاوم من 31 مقاومة فريدة متصلة في تسلسل. في كل من نهايتي النطاق وبين كل مقاوم يوجد مفتاح إلكتروني يربط الشبكة في هذا الموضع بالممسحة.

تعمل الماسحة ، أثناء مسارها عبر نقاط نهاية محددة ، بشكل مشابه لنظيرتها الميكانيكية ولا تتحرك أبعد من الموقع النهائي.

هذا يعني أن العداد لن ينقلب ، إذا تم تسجيله في أي من مواضع النهاية المتطرفة. تعمل المفاتيح الإلكترونية داخل المنتج في نوع إعداد 'Make before break' بمجرد أن تبدأ الماسحة في تغيير مواضع الحنفية.

عندما يتم نقل المساحات إلى عدة أوضاع ، تميل الصنابير المتعددة إلى الاقتران بالممسحة من أجل t IW (تغيير INC إلى V W). قد يتم تصغير رقم R TOTAL للمنتج مؤقتًا إلى الحد الأدنى إلى حد كبير عندما تمر الممسحة بعدد من المواضع.

بمجرد إيقاف تشغيل الوحدة ، يتم حفظ وضع المساحة اللحظي وحفظه في الذاكرة غير المتطايرة.

في المرة التالية التي يتم فيها تشغيل الطاقة ، يتم عادةً تذكر البيانات المحفوظة من الذاكرة ويتم وضع الماسحة في الموضع الذي كان في آخر طاقة مخزنة.

كيفية برمجة وعاء IC الرقمي

تدير مدخلات INC و U / D و CS حركات الممسحة مع مجموعة المقاوم. مع CS ثابت LOW ، يتم تحديد الوحدة وتنشيطها للتفاعل مع مدخلات U / D و INC. تمر الانتقالات من HIGH إلى LOW على INC عبر تسلسل عداد متزايد أو متناقص بخمس بتات (بناءً على حالة إدخال U / D).

يتم فك ترميز الإخراج من هذا العداد لاختيار واحد من اثنين وثلاثين موضعًا للممسحة مع مجموعة المقاومة. يتم حفظ موضع العداد في الذاكرة غير المتطايرة ، وفي أي وقت يتغير فيه CS عاليًا وأيضًا عندما يكون إدخال INC مرتفعًا.

حالما يتم تنفيذ إجراء المساحات كما هو موضح سابقًا وبمجرد وصول أحدث موضع ، يجب أن يحافظ الجهاز على INC LOW أثناء وضع CS في HIGH. يتم الآن الحفاظ على وضع الماسحة الجديد طالما لم يتم تغييره بواسطة الدائرة ، أو لم يتم فرض إيقاف تشغيل الطاقة.

بخلاف ذلك ، قد يختار النظام X9315 ، وينشط إزاحة المساحات ، وبعد ذلك يلغي تحديد الوحدة دون حفظ موضع المساحات الأحدث في الذاكرة غير المتطايرة.

تعمل الميزة المذكورة أعلاه على التأكد من أن IC دائمًا ما يتم تشغيله مع آخر بيانات موضع الماسحة من ذاكرته.

وصف دبوس الجهاز

مقياس الجهد الرقمي باستخدام IC X9315

يمكن مقارنة طرفي (RH / VH) و (RL / VL) للموديل X9315 بالأطراف الثابتة لأي وعاء ميكانيكي قياسي.

Vcc / Vss:

دبوس Vcc هو + DC لـ IC ، بينما Vss هو (-) دبوس التزويد IC

الحد الأدنى للجهد هو Vss والحد الأقصى هو Vcc.

RL / VL و RH / VH و U / D

تشير المصطلحات RL / VL و RH / VH إلى المواضع النسبية لمقياس الجهد فيما يتعلق بالمسار الانتقالي للممسحة كما هو محدد بواسطة إدخال U / D ، وليس مستوى الجهد على الجهاز.

RW / VW RW / VW

تشير RW / VW RW / VW إلى رابط المساحات ويمكن مقارنتها بأي وعاء ميكانيكي قياسي.

يتم تحديد موضع معين للمساحة عبر مجموعة المقاوم من خلال مدخلات التحكم.

عادةً ما تكون المقاومة الطرفية للمسحة حوالي 200 Ω عندما يكون العرض عند Vcc = 5V.

أعلى / أسفل (U / D)

تتحكم الإشارة الموجودة على U / D pinout في اتجاه حركة المساحات وتحدد حالة الزيادة أو التناقص للعداد.

زيادة (INC)

يستجيب مدخلات INC لمشغل الحافة السلبية. عندما يتم تبديل INC ، تتحرك الماسحة وتتسبب في زيادة العداد أو إنقاصه في الاتجاه الذي سيعتمد على مستوى منطق إدخال U / D.

اختيار رقاقة (CS)

يتم تمكين نظام مقياس الجهد واختياره بمجرد تطبيق منطق منخفض في دبوس CS الخاص بـ IC. يتم تخزين القيمة اللحظية لموضع القدر في الذاكرة غير المتطايرة للرقاقة ، بمجرد اكتشاف منطق عالٍ في دبوس INC الخاص بالرقاقة. بمجرد حدوث ذلك ، ينتقل IC إلى وضع السكون منخفض الطاقة ، حتى يتم تحديد دبوس CS مرة أخرى باستخدام منطق منخفض.

مجاملة: https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/x931/x9315.pdf




زوج من: كيفية توصيل مصباح السقف LED للسيارة التالي: مستشعر تأثير القاعة الخطي - دائرة العمل والتطبيق