数字电位器与单片机接口及程序设计

　　随着集成芯片技术与计算机技术的发展，仪器仪表的智能化程度不断提高，许多原先采用手工调节的操作，已由计算机取而代之。数字电位器便是其中一例，它不仅在一定程度上取代了机械电位器，而且具有无噪声，抗振动．尺寸小，寿命长等优点。最重要的是它由计算机控制，调节由编程实现，从而实现操作的自动化及智能化。
　　
　　一、AD8402与8031的接口电路设计及注意事项
　　
　　AD8402是一种2通道256个分支节点的数字电位器，也称数控可变电阻器。它实质上是一种特殊形式的数／模转换器，但其模拟量输出不是电压或电流，而是电阻或电阻比率，所以又称RDAC。它含有一个标准三线串行控制接口，输入时序如图1所示。

　　
　　AD8402可根据地址位A1、A0的值选择相应的RDAC，并将8位数据存人锁存器，根据锁存器的值改变RDAC的滑壁位置。
　　
　　8031串行接口的四种工作方式（方式0～3）中，无一种时序与之相匹配。因此，必须使用8031的Pl口中的任意三根位线（如P1.0～P1.2）与之接口，电路如图2所示。

　　由于AD8402的CLK端可使用50 MHz的时钟，而8031的晶振最高只有12 MHz，这个时钟脉冲对AD8402来讲显得太宽了。这不但要求时钟的前沿十分干净，而且方波不应有尖峰，否则会使误码数据传人寄存器。这种错误不易察觉，我们曾深受其害。解决的办法是进行滤波，滤掉干扰。电容的容量要合适，电容值太大，暂态时间过长，得不到应有高度的上升沿；电容值太小，干扰不能滤除。由8031的Pl口内部结构（如图3所示）可知，内部有上拉电阻R，设其值为1 kΩ，滤波的截止频率fo=l/RC≤50 MHz，可得C≥0.02nF。又由8031的PI口发出脉冲最小宽度为2μs，即C≤2 nF，C值为0.02～2 nF(晶振为6MHz)。我们在晶振为6 MHz的8031系统中，采用1 nF的滤波电容，收到了很好的效果。
　　
　　另外，在使用AD8402时还应注意的是，其RDAC各端不能使用负电压。例如用作分压器时，不能按图4(a)所示，将负电压Vss直接接在B端或A端或W端上，那样数字电位器不能正常工作。可按照图3 -67(b)或3-67(c)的方式连接，虽然在vP上不会得到V ss～VDD的全范围分压，但适当选取R．、Rz的值便可得到可正可负的分压值。
　　
　　此外，AD8402固定端A与B之间的电阻分为3种类型：10kΩ、50 kΩ,和100 kΩ。如有其他需要可与厂家联系，但这样十分不方便。可以通过一些电阻网络来实现，如一个10 kΩ的电阻与一个10 kΩ的电阻的RDAC并联，可以得到有256个分支节点的5kΩ的电位器，只是线性度差一些。

二、AD8402的编程

　　下面一段简短的程序可以实现AD8402的基本操作。它可作为一个子程序供系统调用。
　　
　　程序中位RDAC一01置0时，对RDAC1操作；置1时，对RDAC2操作。位RDAC_*=O时，按照RDAC_ AVLUE的值调节AD8402中的RDAC; RDAC_*-1时，将根据位RDAC_十-的值移动电位器的滑臂。程序如下：