数字电位器MCP41010在止鼾器中的应用
数字电位器MCP41010在止鼾器中的应用
　　0 引言　　MCP41010是Microchip公司生产的一种集成数字电位器。它在单一芯片上集成一个10 k&O数字电位器，电位器的滑动端共有256个离散的调节节点，并有一个8 b的E2PROM数据寄存器，直接控制滑刷在电位器上滑动端的位置。用户可以通过相应指令往数据寄存器写8位字，调节精度可达256。MCP41010芯片具有工业标准的SPI同步串口，可以实现寄存器操作，从而改变滑刷的位置。　　1 MCP41010概述　　MCP41010采用8引脚双列直插封装，其引脚排列如图1所示。其中PW0为电位器滑动端；PA0，PB0为电位器的两个终端；SCK，SI为SPI总线的串行时钟和串行数据线。MCP41010工作电压为2．7～5．5 V。上电复位时，数据寄存器自动设定为80H，滑动端PW0指向PA0与PB0的中间。　　　　1．1 MCP41010的内部结构　　MCP41010的内部结构如图2所示，从图2中可以看出，此芯片内含有：SPI总线接口、一个POT(电位器)。POT内有一个8 b滑刷控制数据寄存器。　　　　查看原图（大图）　　1．2 MCP41010的控制方式　　MCP41010具有SPI总线接口，采用简单的2 B指令结构。它的控制方式非常简单，可以采用SPI总线通信，也可以采用软件模拟SPI总线时序。　　2 MCP41010的指令格式　　MCP41010的指令非常简单，由两段组成(如图3所示)，每段均有一个字节：第一段为命令字节，第二段为数据。命令字节中第2，3位和6，7位为无效位，不用对其操作；C1，CO为指令选择位；P1，PO为电位器选择位，由于MC2P41010只集成了一个电位器，所以P1，P0必须设为01。在 MCP41010中，C1，C0为Ol时为写数据指令；C1，CO为00或01时为空操作；Cl，CO为10对应关闭模式用于MCP42XXX系列数字电位器。在MCP41010中写命令字节通常为0xll，数据字段为8 b／s数据，可以置滑动端到256个端点中任何一个，因此精度非常高。　　　　查看原图（大图）　　MCP41010的指令序列传输示意图如图3所示。先写命令字节再写数据字节。为数字电位器片选端，只有为低电平时，命令字和数据字才能进入16位移位寄存器。当出现上升沿时，移位寄存器的值进人数据寄存器，从而改变了电位器阻值。SCK为时钟线，数据在SCK的上升沿进入SI数据线。器件会在上升沿时自动监测低电平时SCK的脉冲数，也就是上升沿的个数，只有时钟数为16的倍数时，命令才能执行，否则命令失效。一个完整的MCP41010写时序包括以下几个部分：　　(1)起始位。以为低电平，SCK出现上升沿为起始标志。　　(2)传送MCP41010的命令字段。　　(3)传送8 b的数据字段。　　(4)停止位。以SCK为低电平，CS出现上升沿为SPI总线传输结束标志。　　3 在止鼾器电路中的应用　　在设计的止鼾器电路中，最后一级是恒流源电路，此电路主要是在刺激脉冲的作用下为人体电阻提供电流刺激，电流经刺激电极(贴在患者颏舌肌和支配颏舌肌的前表面)通过患者身体，以达到松弛颏舌肌，让患者气道通畅的目的。但是不同人对刺激电流的敏感程度不同，因此需要仪器在工作过程中不断调节恒流源电流的大小。于是在电路中使用了数字电位器MCP41010。　　图4即为在止鼾器的恒流源电路中MCP41010与单片机AT90S8535的连接图。图4中运放U2A、三极管Q7以及MCP41010构成了恒流源电路。A，B两点是刺激电极接到人体中。此电路可以为不同人体提供恒流。MCP41010代替了机械电阻，它的PW0端与PA0端短接接地，PB0端接到横流电路中，通过它可以改变恒流的大小，增加或减小刺激人体的电流。　　　　查看原图（大图）　　在电路中使用了AVR单片机AT90S8535的几个I／O引脚与MCP41010连接，模拟SPI总线时序，控制电位器的组织。单片机的PD5，PD4，PC7引脚分别与电位器的CS，SCK，SI脚相连。图5为单片机写MCP41010的子程序流程图。　　　　查看原图（大图）　　单片机控制MCP41010的C语言程序如下：　　　　4 结语　　使用数字电位器的主要优势是定位精度高，不受机械振动影响，并可以通过程控来实现半自动化调节。使用数字电位器的缺点是不能连续调节，对于离散多档位调节场合，使用是非常方便的。数字电位器MCP41010调节精度达到256档，相比其他64档数字电位器，精度有了大大提高。此外，它采用SPI总线接口，只需2 B指令读写时序，并且在写完1 B指令后无需接收应答信号，给软件模拟时序带来极大方便，这是它的优势所在。但是MCP41010在一片芯片上只集成了一个电位器，使用资源较少，因此可以使用同系列的产品MCP42XX系列(内部集成4个电位器)。在阻值需要连续调节的场合可以采用以下措施：　　(1)多芯片级联使用，以增加有效档位；　　(2)两个数字电位器配合使用，一个作为粗调，一个作为细调，两者搭配，可以得出许多种适合不同需要的组合。
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扫描二维码，码上有礼！基于c的mcp41010数字电位器驱动源码
11:41:43来源: eefocus 关键字：&&&&
C代码#include ".h" &&&void &MCP41010_init() &{ && & //P2MDIN & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &// 上电默认 digital && & P2MDOUT = setBits(P2MDOUT,pin4|pin5|pin6|pin7); & & // port2 &4567 &push-pull &} &&&#define &mcp_setCS() & {P2=setBits(P2,csx);} &#define &mcp_clCS() & &{P2=clrBits(P2,csx);} &//cmd=0x11 电位器0 写数据模式 &void MCP41010_writeData(u8 cmd,u8 dat,u8 csx) & & & & &&{ && & u8 && & mcp_setCS(); & &_nop_(); & &//cs1 cs2 &&& & mcp_sck=1; && & mcp_sci=0; &&& & mcp_clCS(); & _nop_(); && & mcp_sck=0; & &_nop_(); &&&& & for(i=0;i<8;i++) & & & & &&& & { &&& & & & mcp_sci=getBit(cmd,7); && & & & _nop_();_nop_(); && & & & mcp_sck=1; //data in && & & & _nop_();_nop_(); && & & & mcp_sck=0; &&& & & & cmd <<= 1; & & & &_nop_(); && & } && & &&& & for(i=0;i<8;i++) & & & & & && & { &&& & & & &&& & & & mcp_sci=getBit(dat,7); && & & & _nop_();_nop_(); && & & & mcp_sck=1; && & & & _nop_();_nop_(); && & & & mcp_sck=0; && & & & dat <<= 1; & & & &_nop_(); && & } && & mcp_setCS(); & &_nop_(); &} &&&Java代码 &收藏代码#ifndef _MCP41010_H &#define _MCP41010_H &#include "sys51.h" &&&extern void MCP41010_writeData(u8 cmd,u8 dat,u8 csx); &extern void MCP41010_init(); &&&&&//用了2个电位器,所以有csa,csb &sbit mcp_csa=P2^4; &sbit mcp_csb=P2^5; &&&sbit mcp_sck=P2^6; &sbit mcp_sci=P2^7; &&&&&&&#endif &
关键字：&&&&
编辑：什么鱼
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