为DS1845/DS1855数字电位器构建按钮接口

本应用笔记说明了使用Microchip PIC1845F1855微控制器实现DS12或DS509非易失数字电位器按钮接口的方法。

硬件设置

图1中的原理图说明了如何将按钮连接到微控制器。它还显示了IC接口是如何实现的。

其中三个开关为瞬时按钮型，用于递增 （UP）、递减 （DWN） 和设置中间电位值 （MID）。按下时，这些开关会强制微控制器的三个通用I/O（GP0、GP1和GP3）为低电平。之所以明确选择这些I/O，是因为它们具有内部（可选）上拉电阻，如果启用低电流SLEEP模式，它们会产生唤醒中断。另一个输入开关是分配给GP2的DPDT开关。此开关可用于选择 POT0 或 POT1 进行编程。

SDA、SCL 和 LED 上的输出信号分配给 GP5、GP4 和 GP0。SDA和SCL具有4.7kΩ上拉电阻，并直接连接到数字电位器的通信引脚。LED 和 MID 瞬时开关均使用 GP0 引脚作为资源。GP0引脚大部分时间用作输入，轮询由MID按钮引起的低电平。但是，如果按下一个或两个其他瞬时按钮，则PIC输出低电平，导致LED被驱动。这样，只要按下 MID 按钮，LED 就会被驱动，每当按下另一个按钮开关时，PIC 就会驱动 LED。R1、R2 和 R3 是可选的上拉电阻，使用 PIC12F509 时无需填充。

图2给出了DS1845/DS1855用于评估的特定连接。提供跳线用于选择地址引脚，分隔共享的V抄送（五DD），以及隔离 SDA 和 SCL。

图1.PIC12F509接口电路。

图2.DS1845/DS1855数字电位器连接到PIC控制器。

固件说明

该项目的固件是用MPLAB IDE（版本7.31）编译的汇编语言编写的。该工具目前可从Microchip免费获得。整个程序由程序空间（闪存）中的不到512条指令和数据空间（RAM）中的14个位置组成。

指令分为五个块：初始化、读取、UP、DWN 和 MID。固件只是在循环中连续轮询输入引脚。由于程序的固有延迟和逻辑流程，开关去波化会自动合并到软件中。

初始化模块在 PIC 上电时或唤醒后运行一次（如果启用了 SLEEP）。运行 Initialize 块中的指令后，操作寄存器、标志和变量将加载到已知状态。执行这些指令后，其余模块串行形成无限循环，以轮询开关，通过IC读取或写入新的电位器值。

电位器值的IC读取仅在设置RD_FLAG时发生。此标志在初始化期间设置一次，然后在按钮调用将电位器寄存器写入新值时设置一次。通过在电位值变化期间和启动时仅执行IC READ，当UP、DWN或MID按钮未按下时，总线上不会发生多余的通信突发。例如，如果电位器已经在使用中控制电源微调参数，则连接按钮控制器以执行在线编程。在对电位器值执行IC写入之前，将读取当前的电位器值。IC写入完成后，再次设置RD_FLAG以生成新电位器值的最终IC读取。

UP、DWN 和 MID 块在读取块之后按顺序运行。在每个模块中，相应的引脚被轮询为低状态。如果找到HIGH状态，则程序将快速退出该块，而不会导致发生任何IC通信。如果检测到 LOW，则程序按照逻辑框图中的说明进行。

功能说明

该项目的固件和硬件允许在DS1845/DS1855上对电位器值进行编程时执行多种不同的操作。开关和 LED 功能包括：

POT0/1（选择拨动开关）	此开关选择在下一次循环迭代中控制哪个电位器（如有必要）。此开关上的状态更改会选择 POT0 或 POT1，导致 IC 读取，并且对 LED 没有影响。²
点击 MID、UP或 DWN 按钮（< 400 毫秒）	通过轻触其中一个开关，所选电位器将递增 （UP）、递减 （DWN） 或直接加载中间位置 （MID）。执行IC写入时，LED将短暂亮起;IC读取将在下一次循环迭代中进行。²²
按住 UP 或 DWN 按钮（> 400 毫秒）	通过按住UP或DWN按钮，所选电位器将进入快速递增或递减模式。现在，电位器值将继续变化，直到松开按钮或达到最大/最小位置。执行 IC 写入时，LED 将亮起;它将保持亮起，直到松开按钮。按钮释放后，IC读取将在下一次循环迭代中进行。²²
按住 UP，然后点击 DWN 按钮	通过按住UP按钮，所选的电位器将开始递增。然后，在仍然按下UP按钮的同时，点击DWN按钮，使所选电位器直接加载到最大位置。LED 将亮起，直到松开开关。释放按钮后，IC读取将在下一次循环迭代中发生。²
按住 DWN，然后点击向上按钮	通过按住DWN按钮，所选电位器将开始递减。然后，在仍然按下DWN按钮的同时，点击UP按钮，使所选电位器直接加载到最小位置0x00。LED 将亮起，直到松开开关。释放按钮后，IC读取将在下一次循环迭代中发生。²
指示灯闪烁三次	每当上电期间初始化PIC或看门狗定时器导致系统复位（如果启用）时，LED将闪烁三次。
LED 持续快速闪烁	每当发生IC错误时，LED将持续快速闪烁。纠正错误后，指示灯将恢复正常功能。通过检查设备地址是否正确以及IC总线是否已连接来进行故障排除。²²

结论

本应用笔记介绍如何为DS1845/DS1855非易失数字电位器使用和构建简单、高性价比的控制器。按钮输入转换为IC命令，以递增、递减或设置中间位置，而无需主机。

审核编辑：郭婷