Potencjometr cyfrowy
2338
Do czego to służy?
Chciałbym zaproponować moim Czy-
telnikom budowę układu wręcz śmie-
sznie prostego, a jednocześnie będącego
ciekawym i niezwykle efektownym do-
datkiem do już zbudowanego sprzętu au-
dio lub elementem aktualnie tworzonej
konstrukcji. UrzÄ…dzeniem tym jest ... pod-
wójny potencjometr o charakterystyce lo-
garytmicznej. Nie chodzi mi jednak o zna-
ny wszystkim potencjometr obrotowy
lub suwakowy, jaki możemy zakupić za
drobną sumę pieniędzy w każdym skle-
pie z podzespołami elektronicznymi. Pro-
ponowany układ jest potencjometrem
półprzewodnikowym, sterowanym cyfro-
wo lub za pomocą przycisków. Jaką prze-
wagę ma taki układ nad tradycyjnym po-
tencjometrem, stosowanym od dziesiÄ…-
tków lat? Podobną, jaką ma każde u-
rzÄ…dzenie elektroniczne nad swoim odpo-
wiednikiem mechanicznym, takÄ… jakÄ… ma
triak lub tranzystor przełączający nad
przekaz
nikiem lub miernik cyfrowy nad a- Może być sterowany albo za pośredni- zasilania. W prezentowanym układzie
nalogowym przyrządem wskazówko- ctwem 3-przewodowego interfejsu sze- wykorzystujemy wyłącznie tryb sterowa-
wym. Zastosowanie proponowanego u- regowego albo przycisków. Interfejs 3- nia stereo.Ten tryb umożliwia jednoczes-
kładu całkowicie wyklucza powstawania przewodowy jest przeznaczony do ne przemieszczanie suwaków obydwu
jakichkolwiek trzasków, zakłóceń lub szu- współpracy z mikroprocesorem, umożli- potencjometrów za pośrednictwem poje-
mów charakterystycznych dla potencjo- wiając odczyt i zapis pozycji  suwaka dynczego wejścia sterującego. Układ zo-
metrów mechanicznych, szczególnie potencjometru. Układy DS1802 mogą staje wprowadzony w tryb sterowania
tych tanich, o nienajlepszej jakości. Po- być łączone łańcuchowo. Rysunek 2 stereo, jeśli w chwili włączenia zasilania
nadto, układ potencjometru cyfrowego przedstawia schemat blokowy układu stan wejścia wyboru trybu MODE jest
zapewnia idealną powtarzalność usta- DS1802. niski.
wień, oczywiście za cenę ograniczenia Po włącze-
płynności regulacji do skończonej ilości niu zasilania
MODE Wejście Opis funkcji
kroków. port szerego- HIGH VU Podwyższenie pozycji suwaka potencjometru 0
Układ ma też inną istotną wadę - po wy stabilizuje
HIGH VD Podwyższenie pozycji suwaka potencjometru 1
wyłączeniu zasilania zapomina nastawy się i uaktywnia
HIGH B0 Obniżenie pozycji suwaka potencjometru 0
potencjometru. Przy następnym włącze- w ciągu 10 mi- HIGH B1 Obniżenie pozycji suwaka potencjometru 1
niu ustawiony jest na zero. kr osekund. LOW VU Zwiększenie głośności
L
O
W
V
U
Z
w
i
Ä™
k
s
z
e
n
i
e
g
Å‚
o
Å›
n
o
Å›
c
i
L
O
W
V
D
Z
m
n
i
e
j
s
z
e
n
i
e
g
Å‚
o
Å›
n
o
Å›
c
i
Układ potencjometru cyfrowego może Wejścia inter- LOW VD Zmniejszenie głośności
L
O
W
B
0
B
a
l
a
n
s
w
p
r
a
w
o
znalez
ć zastosowanie w sprzęcie audio, fejsu steruj- LOW B0 Balans w prawo
L
O
W
B
1
B
a
l
a
n
s
w
l
e
w
o
takim jak wzmacniacze lub miksery. Jego Ä…cego stykami LOW B1 Balans w lewo
wykonanie nie przysporzy trudności na- z wi er nymi
wet zupełnie  zielonym konstruktorom stają się aktywne po 50 milisekundach. P Zwiększanie i zmniejszanie głośności
a zakup potrzebnych do jego wykonania włączeniu zasilania suwak znajduje się na umożliwia użytkownikowi jednoczesne
części nie zakłóci z pewnością równowa- pozycji 63, w dolnym końcu potencjome- przesuwanie obydwu  suwaków bez
gi niczyjego budżetu domowego. tru. Pozycja 64 jest pozycją wyciszania. zmiany balansu względnego, czyli
Układ DS1802 może być skonfiguro-  odległości pomiędzy suwakami. Na
Jak to działa? wany do współpracy ze stykami zwierny- przykład, jeśli suwak potencjometru 0
Schemat ideowy cyfrowego potencjo- mi - przyciskami. Układ posiada cztery jest ustawiony na pozycji 28, a suwak po-
metru został pokazany na rysunku 1. Po- wyprowadzenia do podłączenia styków tencjometru 1 na pozycji 20, po zmianie
nieważ jedynym elementem czynnym u- zwiernych. Układ DS1802 umożliwia rea- głośności różnica ośmiu pozycji zostanie
rządzenia jest układ scalony typu lizację dwóch trybów sterowania suwa- zachowana.
DS1802 produkcji firmy DALLAS, wyjaś- kami: niezależny i stereo. Są one przed- Wejścia sterowania balansem umożli-
nienie zasady działania naszego potencjo- stawione w tabeli poniżej (funkcje wyko- wiają użytkownikowi sterowanie od-
metru sprowadzimy do omówienia tego rzystywane w naszym układzie są zazna- stępem (przesunięciem) pomiędzy
właśnie układu. czone).  suwakami potencjometru 0 i potencjo-
Układ DS1802 zawiera w jednej obu- 1) metru 1. Wejścia te powodują obniżenie
dowie dwa potencjometry 65-pozycyjne, 2) Funkcje wejść są określone stanem pozycji odpowiedniego suwaka. Jeżeli
każdy o charakterystyce logarytmicznej. wejścia MODE w momencie włączenia np. zostanie wykorzystane wejście B0,
4 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99
podciągane w górę po-
przez rezystor 50k&!. Gdy
wejście to zostanie zwarte
do masy, wyjścia suwaków
obydwu potencjometrów
zostaną połączone z dolny-
mi wyprowadzeniami od-
powiednich potencjome-
trów. Powtórne zwarcie do
masy przywraca pozycjÄ™
suwaka do stanu poprze-
dzajÄ…cego wyciszenie. Przy
pracy z przyciskami wyci-
szanie jest również wy-
łączane, jeśli zostanie ode-
brany impuls wejściowy z
któregokolwiek z wejść
sterujących. Wejście MU-
TE, tak jak wejścia przycis-
ków, jest wewnętrznie za-
bezpieczone przed drgania-
mi styków i nie wymaga
żadnych elementów odkłó-
cających. Po włączeniu za-
silania, pierwsze zadziała-
Rys. 1 Schemat ideowy
R
y
s
.
1
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
nie wejścia wyciszania
spowoduje wewnętrzne
to tłumienie potencjometru 0 zmieni się Impuls wejściowy trwający dłużej niż zwarcie suwaków z?dolnymi końcami
tylko wtedy, jeżeli jest większe niż tłu- 1 sekundę spowodują ruch suwaka o drabinek rezystorów.
mienie potencjometru 1. Ruch suwaka jedną pozycję co każde 100ms po po- Układ DS1802 posiada jeszcze
potencjometru 0 będzie odbywał się w czątkowej 1 sekundzie czasu oczekiwa- wiele innych interesujących funkcji i u-
stronę górnego końca drabinki rezysto- nia. Całkowity czas przemieszczenia możliwia sterowanie przez interfejs trój-
rów. Ruch suwaka 0 zostanie wstrzyma- wzdłuż całego potencjometru jest okreś- przewodowy. Wyczerpujące omówienie
ny, gdy tylko jego pozycja zrówna się z lony następującym wzorem: tej interesującej kostki przekracza ramy
pozycją suwaka 1. Od tego punktu dalsza 1sek + 63 x 100ms = 7,3sek tego artykułu i Kolegów zainteresowa-
aktywność wejścia B0 spowoduje zwię- Układ DS1802 daje również możli- nych tym tematem odsyłam do lektury
kszenie tłumienia potencjometru 1. Nale- wość szybkiego, zarówno programowo biuletynu USKA 5/96 RTV i AV. Ponieważ
ży pamiętać, że jeśli suwak potencjome- jak i sprzętowo. Sterowanie sprzętowe DS1802 jest tylko jednym z członków li-
tru 1 osiągnie dolny kraniec swojej dra- wyciszaniem układu odbywa się za poś- cznej rodziny potencjometrów cyfrowych
binki rezystorów, dalsza aktywność wej- rednictwem wejścia MUTE. Wyprowa- produkowanych przez firmę DALLAS, po-
ścia B0 nie spowoduje zmiany położenia dzenie to, podobnie jak wszystkie inne lecam Wam także płytę CD-EP5, wydaną
suwaków układu. W tym przypadku, jeśli wejścia przycisków, jest wewnętrznie przez redakcję Elektroniki Praktycznej.
suwak potencjometru osiÄ…gnie kraniec,
do zmiany balansu będzie konieczna akty-
wność wejścia B1.
W przypadku, gdy obydwa suwaki sÄ…
ustawione na pozycji 63, wejścia balansu
nie spowodują żadnej zmiany ich pozycji.
Niezbędne jest zwiększenie głośności dla
poruszenia suwaka z dołu drabinki rezy-
storów.
Jednorazowe naciśnięcie przycisku
spowoduje przemieszczenie suwaka o
jednÄ… pozycjÄ™. Zmiana stanu z wysokiego
na niski jest rozumiana jako poczÄ…tek
zwarcia styku. Pojedynczy impuls to im-
puls dłuższy niż 1ms, ale nie dłuższy niż 1
s. Kilkakrotne szybkie zwieranie styków
może być wykorzystane do względnie
szybkiego przejścia do dowolnej pozycji
suwaka. Konieczne jest tu rozdzielenie
impulsów przerwami o czasie minimal-
nym 1ms. Przy krótszych przerwach u-
kład DS1802 zinterpretuje powtarzalne
impulsy jako impuls pojedynczy.
Rys. 2
R
y
s
.
2
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99 5
Płyta ta, na której zamieszczony został możemy po prostu przylutować do płytki.
Wykaz elementów.
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
.
kompletny katalog firmy DALLAS jest do- Obydwie płytki musimy połączyć ze sobą
stępna w ofercie handlowej AVT. za pomocą sześciu krótkich przewodów Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1 100µF
lub srebrzanki. Połączenie to nie zostało
C4, C2 100nF
Montaż i uruchomienie. uwidocznione na schemacie, ponieważ
C3 220µF
Na rysunku 3 została pokazana mozai- tylko niepotrzebnie zakłócałoby czytel-
P
ó
Å‚
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
ka ścieżek płytki, a właściwie dwóch ma- ność rysunku, nie wnosząc niczego do Półprzewodniki
IC1 DS1802
łych płytek obwodów drukowanych oraz zasady działania urządzenia. Po przyluto-
IC2 78L05
rozmieszczenie na niech elementów. Za- waniu przewodów należy jeszcze dodat-
stosowanie dwóch płytek, umieszczo- kowo połączyć ze sobą płytki za pomocą
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
Å‚
e
nych jedna nad drugą zostało spowodo- czterech śrubek M3 i tulejek dystanso- CON1, CON2 złącze CINCH lutowane
w płytkę*
wane chęcią uzyskania jak najmniejszych wych. Uzyskamy w ten sposób zwarty
CON3 ARK2 (3,5mm)
wymiarów urządzenia, tak aby nowy po- pakiet, którego szczegóły wykonania są
S1 ... S5 przycisk RESET lutowa-
tencjometr cyfrowy mógł zostać wbudo- widoczne na fotografii.
ny w płytkę
wany na miejsce swojego mechaniczne- Wzmianka o tym, że układ po-
* - nie wchodzą w skład kitu.
go odpowiednika. Montaż układu wyko- tencjometru nie wymaga jakiejkolwiek
nujemy według ogólnie znanych zasad, regulacji jest chyba zbędna.
rozpoczynając od elementów o najmniej-
Zbigniew Raabe
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
szych gabarytach a kończąc na wlutowa-
Komplet podzespołów z płytką
K
o
m
p
l
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
Å‚
ó
w
z
p
Å‚
y
t
k
Ä…
niu kondensatora elektrolitycznego, złącz
jest dostępny w sieci handlowej
j
e
s
t
d
o
s
t
Ä™
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
CINCH i przycisków. Pod układ scalony
AVT jako kit AVT-2338
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
A
V
T
2
3
3
8
warto zastosować podstawkę. Monto-
wanie złącz CINCH jest opcjonalne: jeżeli
nasz układ będzie pracował wewnątrz ja-
kiegoÅ› urzÄ…dzenia, to przewody doprowa-
dzające sygnał audio do potencjometru
6 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99