數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書--數(shù)字電位器與控制

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)報(bào)告書</b></p><p>　　數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　數(shù)字電位器與控制 </b></p><p>　　機(jī)電 院/系 材控 專業(yè) 10A-2 班</p><p>　　課程名稱： 數(shù)字電位器與控制 </p>

2、<p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 10108010231 </p><p>　　時(shí) 間： 2012 年9月6日 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1、根據(jù)時(shí)序圖和真值表設(shè)計(jì)按鈕控制數(shù)字電

3、位器控制電路。</p><p>　　2、基本要求：按住控制鍵，數(shù)字電位器阻值連續(xù)變化。</p><p>　　3、擴(kuò)展要求：可使用Protues等軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。</p><p>　　4、擴(kuò)展電路要求：按住控制鍵，數(shù)字電位器阻值連續(xù)變化且變化速度遞增/遞減。</p><p>　　數(shù)控電位器控制時(shí)序圖如下：</p><p&g

4、t;<b>　　CS</b></p><p><b>　　INC</b></p><p><b>　　U/D</b></p><p>　　CS INC U/D 方式</p><p>　　L H 向上滑動(dòng)<

5、;/p><p>　　L L 向下滑動(dòng)</p><p>　　H X 存儲(chǔ)滑動(dòng)位置</p><p>　　H X X 等待電流</p><p>　　L X 不存儲(chǔ)，返回等待</p><p>　　圖1.1引腳

6、配置及引腳說明</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　數(shù)字電位器和機(jī)械電位器相比，不但具有耐沖擊、抗振動(dòng)、噪聲小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且更重要的是它不由手工調(diào)節(jié)，而由數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制。它可以方便地與計(jì)算機(jī)接口．由編程實(shí)現(xiàn)電阻的改變，從而實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。它還具備一些機(jī)械電位器無法實(shí)現(xiàn)的功能，圈因而數(shù)字電位器在一些儀器、儀表及設(shè)備中取代了機(jī)械

7、電位器，并且它的使用越來越廣泛。</p><p>　　數(shù)字電位器一般由RDAC(Resistance Digital to Analogy converter)。電路和數(shù)字輸入控制電路兩部分構(gòu)成。RDAC 電路是數(shù)字電位器的重要組成部分，這是因?yàn)閿?shù)字電位器是一婁特殊的模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC(Digital to Analogy Converter)，只是它的模擬量輸出不是電壓或電流，而是電阻(Reslstance)，所

8、以稱之為RDAC。</p><p>　　X9C102/103/104/ 503有三個(gè)部件：輸入控制,，計(jì)數(shù)控制和譯碼部分；非易失性存貯器；以及電阻陣列。輸入控制部分的工作就像一個(gè)升/降計(jì)數(shù)器。這個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出被譯碼而接通一個(gè)單接點(diǎn)的電子開關(guān)，以便把電阻陣列上的一個(gè)點(diǎn)接到滑動(dòng)輸出端。在適當(dāng)?shù)臈l件下，計(jì)數(shù)器的內(nèi)容可以貯存在非易失性存貯器中并保持以便今后使用。電阻陣列包含99個(gè)單獨(dú)的電阻，串聯(lián)的連接.在二個(gè)端點(diǎn)以及每個(gè)

9、電阻之間都有一個(gè)電子開關(guān)，可將該點(diǎn)的電位傳輸?shù)交瑒?dòng)端。</p><p>　　INC、U/D和CS三個(gè)輸出端控制滑動(dòng)端沿著電阻陣列移動(dòng)。只有CS置低， X9C102/103/104/ 503被選中，才能使U/D和INC輸入端接受信號(hào)。在INC輸入端由高到低的變化將增加或減小(這取決于U/D輸入端的狀態(tài))一個(gè)7位計(jì)數(shù)器的值，這個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出被譯碼，進(jìn)行一百選一的操作，使滑動(dòng)端的位置沿電阻陣列移動(dòng)。</p>

10、;<p>　　當(dāng)滑動(dòng)端位于任意固定端點(diǎn)時(shí)，就象等效的機(jī)械滑動(dòng)端那樣，不會(huì)移到超出終端位置。即：當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到一個(gè)極端時(shí)，不會(huì)循環(huán)回復(fù)(當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到全”1”時(shí)不會(huì)跳到全”0”)。</p><p>　　只要當(dāng)CS轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨@時(shí)INC輸入端也是高時(shí)，計(jì)數(shù)器的值即被貯存在非易失性存貯器中。當(dāng)X9C102/103/104/503被斷電，最后貯存的計(jì)數(shù)器狀態(tài)將被維持在非易失性存貯器中。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，存貯器中的內(nèi)容

11、被調(diào)用，因而計(jì)數(shù)器被設(shè)置到上一次貯存的值。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)器材</b></p><p>　　通用實(shí)驗(yàn)底板、直流穩(wěn)壓電源、不發(fā)光二極管*2、電容（102*2、105）、電阻（10K*2、220K、27K*2）、按鈕開關(guān)AN、導(dǎo)線若干。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)步驟</b></p>&l

12、t;p>　　看懂要求的電路圖，必要時(shí)進(jìn)行查閱。</p><p>　　根據(jù)老師的要求，進(jìn)行焊接聯(lián)系。遵守秩序，注意安全。</p><p>　　根據(jù)實(shí)習(xí)所安排的時(shí)間，在實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焊接。獨(dú)立完成，必要時(shí)可向老師咨詢。</p><p>　　焊接成功后，先自己調(diào)試是否符合要求，再提交給老師。老師調(diào)試成功之后，完成。</p><p><b

13、>　　五，注意事項(xiàng)</b></p><p>　　系統(tǒng)可能選中X9C102/103/104/ 503,移動(dòng)滑動(dòng)端,，而后又中斷選擇該器件而沒有將最終的滑動(dòng)端位置貯存在非易失性存貯器中?；瑒?dòng)端移動(dòng)的過程如上所述：一旦新的位置一達(dá)到，系統(tǒng)將保持INC為低而CS為高。新的滑動(dòng)端位置將被維持直到被系統(tǒng)改變或直到一次電源斷開再接上，重新調(diào)用以前貯存的數(shù)據(jù)。</p><p>　　這將允

14、許系統(tǒng)在每次上電時(shí)電位器總是位于一個(gè)貯存在非易失性存貯器中的預(yù)置值上因而當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)只要進(jìn)行很小的調(diào)整。這種調(diào)整可以是基于用戶選定的位置：由于溫度的漂移使系統(tǒng)參數(shù)變化等….；當(dāng)CS保持為低時(shí)，U/D的狀態(tài)可以被改變。這就允許主系統(tǒng)使能X9C102/103/104/503然后移動(dòng)滑動(dòng)端上升或下降達(dá)到合適的微調(diào)為止。</p><p>　　六、TIW/RTOTAL</p><p>　　X9C10

15、2/103/104/503中的電子開關(guān),在滑動(dòng)端改變抽頭位置時(shí)工作在”先接通后斷開”的方式.如果滑動(dòng)端在某些位置移動(dòng)時(shí),在TIW(VW變化的時(shí)間)內(nèi)多個(gè)抽頭被連接到滑動(dòng)端.所以如果滑動(dòng)端在某些位置間移動(dòng)時(shí),器件的RTOTAL (總的電阻)值會(huì)暫時(shí)減小適當(dāng)?shù)臄?shù)量.</p><p>　　七、RTOTAL與VCC的斷開</p><p>　　一旦VCC被斷開,陣列兩個(gè)端點(diǎn)之間的電阻(RTOTAL)

16、將會(huì)波動(dòng).</p><p><b>　　腳配置圖1.2</b></p><p>　　八、E2POTTM非易失性數(shù)控電位器</p><p>　　X9C102/103/10４/503</p><p>　　E2POTTM非易失性數(shù)控電位器,端電壓±5V,100個(gè)抽頭</p><p><b

17、>　　概述</b></p><p><b>　　1.一般說明</b></p><p>　　X9C102/103/104503是固態(tài)非易失性電位器,把它用做數(shù)字控制的微調(diào)電阻器是理想的.它的功能方框圖如圖2.1所示.</p><p>　　X9C102/103/104503是一個(gè)包含有99個(gè)電阻單元的電阻陣列.在每個(gè)單元之間和二個(gè)

18、端點(diǎn)都有可以被滑動(dòng)單元訪問的抽頭點(diǎn).滑動(dòng)單元的位置CS,U/D和INC三個(gè)輸入端控制.滑動(dòng)端的位置可以被貯存在一個(gè)非易失性存貯器中,因而在下一次上電工作時(shí)可以被重新調(diào)用. X9C102/103/104503的分辨率等于最大的電阻值被99除.例如X9C503(50千歐)的每個(gè)抽頭間的阻值為505歐母.</p><p>　　所有的Xicor非易失性存貯器都設(shè)計(jì)成并經(jīng)過測(cè)試能夠用于持久的保存數(shù)據(jù)的應(yīng)用場合.</p

19、><p><b>　　2特點(diǎn)</b></p><p>　　*與X9C102/103/104503兼容</p><p><b>　　*低功耗CMOS</b></p><p>　　——ＶＣＣ＝３Ｖ至５.５Ｖ</p><p>　　——工作電流最大３mＡ</p><p

20、>　　——等待電流最大５００µA</p><p><b>　　*99個(gè)電阻單元</b></p><p><b>　　——有溫度補(bǔ)償</b></p><p>　　——±２０％端點(diǎn)到端點(diǎn)阻值范圍</p><p><b>　　*１００個(gè)滑抽頭點(diǎn)</b><

21、;/p><p>　　——滑動(dòng)端的位置取決于三線接口</p><p>　　——類似于ＴＴＬ升／降計(jì)數(shù)器</p><p>　　——滑動(dòng)端位置貯存于非易失性存貯器中?？稍谏想姇r(shí)重新調(diào)用</p><p>　　*滑動(dòng)端位置數(shù)據(jù)可保存１００年</p><p>　　*Ｘ９Ｃ１０２＝1K?</p><p>　　*Ｘ

22、９Ｃ１０３==10K? </p><p>　　*Ｘ９Ｃ５０３＝50K?</p><p>　　*Ｘ９Ｃ１０４＝100K?</p><p>　　九、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)數(shù)字電位器方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露

23、出前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。</p><p>　　在焊接的過程當(dāng)中，電路相對(duì)來說比想象中的復(fù)雜，過程也比較繁瑣。但是在不斷的改進(jìn)，、努力下，成功的完成了作品。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。盡管也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如短路、斷路這些我們常會(huì)遇到但是又不太在意的小錯(cuò)，使過程更加不順暢。正是因?yàn)檫@樣，讓我學(xué)會(huì)不管做什么事

24、都該細(xì)心認(rèn)真，不應(yīng)該忽略一些小細(xì)節(jié)，有時(shí)候細(xì)節(jié)剛好是成功的關(guān)鍵。 </p><p>　　在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上披荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！</p><p>　

25、　課程設(shè)計(jì)誠然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)，在本次的課程設(shè)計(jì)中通過自己選題，找材料，分析、設(shè)計(jì)等，也掌握了一些軟件的操作方法，這為以后的學(xué)習(xí)做了鋪墊。整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了從單一的理論學(xué)習(xí)到解決實(shí)際問題的轉(zhuǎn)變。通過本次的課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是提高了自身的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了

26、我的尋求解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)精神也增強(qiáng)了我其它方面的能力。 我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是以后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)