使用1804兼容微控制器控制DS8051

DS1804為數(shù)字電位器，具有EEPROM存儲器，其接口主要設(shè)計為與按鈕（人機(jī)接口）接口。通過仔細(xì)考慮這些按鈕控制的功能，DS1804也可以通過按鈕引腳直接連接到微控制器。本應(yīng)用筆記以8051型處理器為例，描述了如何做到這一點(diǎn)。此外，本文還提供了匯編語言的源代碼，以簡化工程師在此類應(yīng)用中使用DS1804的設(shè)計任務(wù)。涵蓋的主題包括：

如何在不更新EEPROM的情況下更改電位計設(shè)置。

如何通過更改EEPROM來更改電位器設(shè)置。

如何將電流電位計設(shè)置寫入EEPROM存儲器。

介紹

DS1804非易失（NV）微調(diào)電位器非常適合用于任何需要偏置電壓、電流或電阻的系統(tǒng)，無論是否手動調(diào)整。其遞增/遞減接口允許使用最少的外部硬件進(jìn)行手動調(diào)整，或使用微型控制器進(jìn)行自主操作。游標(biāo)可以調(diào)整到100個位置之一，任何值都可以存儲在器件的NV寄存器中，以在上電時選擇游標(biāo)值。該器件還提供多種小型封裝選項，包括 8 引腳 DIP、SOIC、μSOP 和倒裝芯片封裝。

本應(yīng)用筆記提供了使用達(dá)拉斯半導(dǎo)體DS1804C87 （520）微控制器控制DS8051的簡單硬件和軟件設(shè)置。

與DS1804通信的微控制器硬件設(shè)置

使用DS1804的主要優(yōu)點(diǎn)之一是硬件和軟件控制界面簡單。電位計和微控制器之間只需要三個連接：片選、上/下選擇和增量，分別位于圖1中微控制器的引腳P6.1、P5.1和P4.1上。原理圖上顯示了用于支持 8051 程序的兩個附加組件。第一個是經(jīng)濟(jì)振蕩器芯片，可為 22 提供 22.8051 MHz 時鐘;連接到 P1.0 的 LED 是第二個。作為程序中的狀態(tài)指示器，LED 間歇性切換以顯示程序仍在執(zhí)行。

圖1.DS87C520和DS1804連接原理圖

DS1077可以用22.118 MHz晶體代替。DS87C520采用晶體時鐘源操作的說明見達(dá)拉斯半導(dǎo)體的高速微控制器用戶手冊。需要注意的是，DS87C520能夠以高達(dá)33 MHz的時鐘工作;但是，軟件中使用的延遲取決于時鐘頻率。以較高的時鐘速率工作DS87C520可能會導(dǎo)致DS1804的時序故障，而以較低頻率工作應(yīng)該不會產(chǎn)生不良影響。

使用CS、INC和UD信號控制DS1804

DS1804的操作很簡單，但需要了解一些細(xì)微差別才能可靠工作。首先，設(shè)備在 50ms 的過程中上電。嘗試在該時間段之前向部件發(fā)出信息信號將不會成功。該器件還需要500μs才能將游標(biāo)的值調(diào)整為上電期間存儲在非易失寄存器中的值。

上電后，有兩種方法可以遞增或遞減器件。第一種方法僅更改電位計游標(biāo)位置的值。第二個改變游標(biāo)的值，并將當(dāng)前值寫入非易失性寄存器。

在不寫入非易失寄存器的情況下更改游標(biāo)位置可通過以下方法完成：

將向上/向下選擇輸入調(diào)整為高以遞增，或低以遞減。

通過置位CS信號（低電平有效）使能芯片。

脈沖INC低n-1倍以輸入/減少零件n倍。

再次斷言 INC 低點(diǎn)（INC 的下降沿上部分再次減少/減少）。

通過取消斷言 CS 來禁用芯片。

取消斷言 INC 以完成寫入。

要更改游標(biāo)的值并將最終游標(biāo)位置寫入非易失寄存器，請完成 以下順序：

將向上/向下選擇輸入調(diào)整為高以遞增，或低以遞減。

通過置位CS信號（低電平有效）使能芯片。

將增量信號脈沖低 n 次，以輸入/遞減零件 n 個位置。

通過取消斷言 CS 來禁用芯片。

等待10ms，將當(dāng)前游標(biāo)位置寫入NV寄存器。

另一個簡單而有用的例程將游標(biāo)位置的當(dāng)前值存儲到NV寄存器中。脈沖CS為低電平，而增量保持高電平，將游標(biāo)的電流值存儲到NV寄存器中。取消 CS 后，控制器應(yīng)等待 10ms 時間，以便使用當(dāng)前游標(biāo)位置寫入 NV 寄存器。

8051 DS1804 控制軟件

有數(shù)百萬種不同的例程可用于調(diào)整游標(biāo)位置和寫入DS1804的NV寄存器;但是，最簡單的方法只需要四個例程。這些例程初始化DS1804，遞增芯片一個游標(biāo)位置，遞減芯片一個游標(biāo)位置，并將電流游標(biāo)位置寫入NV寄存器。這些例程在附錄 A 中提供，稱為 Init1804、Increment1804、Decrement1804 和 WriteNVreg。Increment1804和Decrement1804例程可以放在一個環(huán)路中，對DS1804進(jìn)行n次輸入/遞減，一旦達(dá)到所需的游標(biāo)位置，就可以通過調(diào)用WriteNVreg例程將其寫入NV寄存器。如果需要在不編寫主程序中的循環(huán)的情況下對DS1804進(jìn)行n次輸入/遞減，則可以編寫一個簡短的例程，從堆?；蚶奂悠鹘邮課并實現(xiàn)循環(huán)的功能。

當(dāng)每次調(diào)整期間選擇 Up/Down 和 CS 的開銷對于手頭的應(yīng)用程序來說太慢時，就會發(fā)生僅使用四個函數(shù)的垮臺。因此，包括兩個附加功能，用于演示芯片的輸入/遞減（每個方向五個間隔），只需選擇方向和芯片選擇輸入。這些例程稱為遞增 1804x5 和遞減 1804x5。

除了上述例程之外，軟件中還駐留了另外三個例程以生成時序。它們被稱為wait16us，wt和wait3sec。這些功能提供固定的1.6μs延遲、由R5、R6和R7中存儲的值選擇的可變延遲，以及主程序中使用的固定3秒延遲。

主節(jié)目序列

禁用所有中斷。

切換 P1.0 上的 LED 以表示執(zhí)行開始。

初始化DS1804時，將DS1804的三個輸入全部設(shè)置為高電平并等待50ms。

等待 3 秒鐘，切換 LED。3秒延遲允許用萬用表讀取DS1804的上電值，LED指示何時發(fā)生變化。

以1804個間隔突發(fā)遞增DS5，共25個位置。在 3 個間隔的突發(fā)中的每一個之間添加了 5 秒的暫停，以允許萬用表監(jiān)控更改。當(dāng)游標(biāo)發(fā)生變化時，LED 將切換。

等待3秒，切換LED，遞減DS1804 5個間隔。

將 NV 寄存器寫入當(dāng)前值。

等待3秒，切換LED，遞增DS1804 1間隔。

等待3秒，切換LED，遞減DS1804 1間隔。

通過無限循環(huán)完成執(zhí)行。

主程序輸出

假設(shè)您正在使用 V 執(zhí)行程序抄送5V時，22 MHz晶體;萬用表是 在 W 和 Gnd 之間連接;和循環(huán) V抄送從 Gnd 到 5V 啟動程序。的輸出 DS1804如下。

當(dāng)電源接通時，該器件將啟動至NV寄存器中上次存儲的值。如果值 NV寄存器之前已寫入，然后它將顯示該值;否則將顯示偽隨機(jī) 值在發(fā)貨前由工廠存儲在NV登記冊中。游標(biāo)輸出將顯示 萬用表上的電壓，對應(yīng)于NV寄存器中存儲的值3秒。輸出 然后以 0.25V 步長遞增，并保持每個值 3 秒鐘，然后再繼續(xù)下一個值 位置。對于1.25V的總電壓變化，這將發(fā)生五次。然后游標(biāo)電壓將為 降低0.25V，該值將保持3秒。該值將存儲在NV寄存器中，并且 將是部件啟動到下次重新通電時的值。最后，游標(biāo)電壓將為 遞增0.05V，然后遞減0.05V，兩個值均保持3秒。發(fā)光二極管 附加到 P1.0 將在每次更改發(fā)生之前直接每 3 秒切換一次。

如果芯片上電時游標(biāo)值等于或大于3.76V，程序?qū)?嘗試將芯片遞增到5V以上。這不會損壞器件，但輸出將保持在5V，直到 發(fā)出遞減命令。因此，在這種情況下，端電壓將為4.75V。

審核編輯：郭婷