電位器簡稱為POT,甚至稱為可變電阻器。電位器的主要用途是改變電路中的電阻值。即使是這些也可以用來改變音量、燈光的暗淡和亮度。存在各種類型的電位器,例如碳質POT、有線POT和塑料POT。
數字電位器有多種名稱,例如數字電位器、數字電阻器和電阻式數模轉換器。它是一種數字管理的電子設備,其功能類似于電位器,但它使用數字開關和信號。在機械式電位器中,人使用手動控制來改變電阻值。而在數字電位器中,它會根據指定條件自動調整其電阻。POT通常用于改變電阻值,但數字電位器通過數字輸入調整電阻,而不是像機械POT那樣具有旋轉輪或物理滑塊。
數字電位器工作原理
為了了解數字POT設備的工作原理,必須了解其架構。由于該設備的功能只是電阻調節,因此該架構很容易理解。設備中主要有三個組件:
1、電阻鏈
數字電位器是通過以串聯形式連接多個電阻器構成的,從而形成梯形結構。階梯中的每一步都包含一個與電位器輸出相連的開關。器件電阻通過步進總數得知,這意味著更高的電阻對應于更多的步進數。
要計算步數,需要考慮數字 POT 的位值。例如,當有N位時,有 2 N個步驟。
所以,當位數為 5 時,總步數為 2 5 = 32
2、內存單元
知道數字設備可能包含存儲單元以執行其活動,就像數字電位器是數字設備一樣,它也包含一個存儲單元。大多數設備都持有易失性存儲單元,這些存儲單元在設備運行時使用,一旦設備關閉,該存儲單元就不會存儲任何先前的數據。因此,許多數字電位器在打開或重新啟動時從第一步開始。而很少有數字電位器還與微控制器或FPGA接口,以便存儲最后的位置。
如今的數字電位器內置有非易失性存儲單元,還能夠存儲最后的位置,以便在設備關閉后可以保留之前的位置。
3、控制和接口單元
該部分是設備中的關鍵部分,這是傳統類型電位器中不存在的部分。此處,信號由Arduino等微控制器提供,以調節數字電位器的電阻。在每個電位器中,都存在充當接口的同步或異步串行總線,并且很少有數字POT通過使用前面板開關或控制邏輯來發揮作用。
最常用的異步總線用于在UP/Down計數器上傳遞信息。上圖描繪了具有遞增/遞減接口的數字電位器。該總線具有三個信號,它們是:
片選(CS)啟用CS后,它用作許多數字電位器的地址輸入。
向上/向下信號當向上/向下啟用時,電位器的游標將向上和向下調整,從而使數字POT的電阻增加或減小。
增量(INC)通過INC信號,可以在INC信號的每個下降沿調整抽頭。
數字電位器可以與I2C或SPI外設連接。