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  编码电位器 标签: 分类: 科技新知 脉冲电位器 编码电位器 特征码 波形 通道 杂谈 在音频功率放大器中, 音量控制是必不可少的环节,尤其是现在用微电脑控制的多通道 AV 功放,一般都采用一枚多通道音量控制芯片进行音量调节,而且根据标准要求:每个通道音 量既需要总调又需要单独微调。因此,对音量控制手段提出了特殊要求。过去常用的普通多 联碳膜电位器(手动或马达遥控)已无法适应这种要求,于是脉冲电位器或称数码电位器就 应运而生。脉冲电位器能够 360 度旋转,音量调节速度可编程控制,它寿命长、不产生噪 声、,电路简单,这都是碳膜电位器无法比拟的。但其结构工作原理使用方法与普通电位器 截然不同,本文讨论脉冲电位器原理及与单片机接口编程方法,旨在起到抛砖引玉的作用。 脉冲电位器的工作原理 从外观看,脉冲电位器与普通电位器一样都是三个引脚,但在其内部与引脚 1、2 相连的是 两个长短不一的金属静片, 与引脚 3 相连的是一周有 12 或 24 个齿的金属动片。 当脉冲电位 器旋转时可出现四种状态:即引脚 3 与引脚 1 相连,引脚 3 与引脚 2 及引脚 1 全相连;引脚 3 与引脚 2 相连,引脚 3 与引脚 2 及引脚 1 全断开。 在实际使用中,一般将引脚 3 接地作为数据输入端。而引脚 1、2 作为数据输出端与单片机 I/O 口相连。如图 2 中所示,将引脚 1 与单片机的 P1.0 相连,引脚 2 与单片机的 P1.1 相连。 当脉冲电位器左旋或右旋时,P1.0 和 P1.1 就会周期性地产生图 1 所示的波形,如果是 12 点 的脉冲电位器旋转一圈就会产生 12 组这样的波形,24 点的脉冲电位器就会产生 24 组这样 的波形;一组波形(或一个周期)包含了 4 个工作状态。因此只要检测出 P1.0 和 P1.1 的波 形,就能识别脉冲电位器是否旋转是左旋还是右旋。 脉冲电位器接口编程方法 1、脉冲电位器旋转的识别 、 进一步分析右的波形并按时间轴展开可以看出,虽然脉冲电位器左旋和右旋的波形都相同。 但左旋时,在第 1 状态,脚 1 先比脚 2 变为低电平;在第 2 状态,脚 2 也变为低电平;在第 3 状态,脚 1 先比脚 2 变为高电平;在第 4 状态,脚 2 也变为高电平;脉冲电位器右旋时, 脚 1 和脚 2 输出波形的变化规律正好与左旋相反。故可根据时间识别法(比较 P1.0 与 P1.1 低电平出现和结束的时差)来识别脉冲电位器是左旋还是右旋。 在动态扫描中,因采样频率操作速度等因素的影响,实际上很难测出 P1.0 和 P1.1 的波形; 也很难测准 P1.0 与 P1.1 低电平出现和结束的时差,只能快速地对 P1.0 和 P1.1 电平采样。 对应图 1 所示波形按时间轴展开, 每当 P1.0 和 P1.1 的组合电平依次为 01 00 10 11 四种状态 码组成一个字节即 4BH 时, 就表示左旋一位音量减 1。 而每当 P1.0 和 P1.1 的组合电平依次 为 10 00 01 11 四种状态码组成一个字节即 87H 时;就表示右旋一位音量加 1.这里将“4BH” 称为左旋一位的特征码,“87H”称为右旋一位的特征码。编程的任务就是要在脉冲电位器旋 转过程中识别出这两种特征码,并以此为依据,对音量进行增减控制。实际编程时可以用不 同的方法识别出这两种特征码。但我们在实践中经过比较,用状态(位置)采样法实现编程 是较为理想的一种方法。 这种方法对采样频率和操作速度没有特别要求, 也可不用定时器和 中断资源,只需在主程序里面就能完成,而且具有编程简单抗干扰能力强工作可靠的优点。 由于脉冲电位器在工作过程中有三种情形:一是没有被旋转而停留在某一状态(位置);二 是虽然被旋转但没有完成一个周期(4 个状态)而停留在某一状态;三是不停地被旋转而超 过一个周期。状态(位置)采样法就是要准确地跟踪识别和记录脉冲电位器变化的每一个状 态值(包括位置值和它对应的特征码)。程序一开始就要识别出脉冲电位器所处的现态位置 和其对应的特征码;随后不断跟踪扫描记录脉冲电位器的每一变化过程。显然,脉冲电位器 只有旋转到第 4 个状态才有一个我们所需要的特征码出现, 程序根据这个特征码的性质再对 音量进行加减控制。 2、脉冲电位器接口编程示例 、 上图是实际运用中的电路图,电路非常简单,这也是最为经典的一种接法源程序清单 MC_STATE EQU 20H ; 脉冲电位器旋转位置寄存器 MC_DATA EQU 21H ; 脉冲电位器特征码寄存器 MCK1 EQU P1.0 ; 脉冲电位器 1 脚数据输出端 MCK2 EQU P1.1 ; 脉冲电位器 2 脚数据输出端 START: ................ MOV MC_STATE, #00H ; 旋转位置寄存器置初值 MOV MC_DATA, #0FFH ; 特征码寄存器置初值 MAIN: ............................ ............................ AJMP MAIN ; 继续跟踪采样 用状态(位置)采样法拟定的程序流程图略,这里没有使用定时器和中断资源,而是将采样 处理程序放在主程序里面

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