本应用笔记介绍了一种使用几个按键和一个微控制器控制DS1803或DS1805电位器阻值的简易方法。Microchip PIC12F509微控制器用于连接四个开关和数字电位器，仅需极少的元件。下面介绍DS1803或DS1805电位器的使用和控制方法。系统将按键输入转换为I²C指令，完成增、减和中点设置。本设计无需计算机主机，只需要少量的外部元件即可实现电位器阻值控制。

　　硬件

　　该应用的硬件原理图如图1、图2所示。PIC12F509有6个I/O口，用于SDA、SCL输出控制信号、一个LED和4个开关信号的接收。

　　图1给出了PIC12F509的内部控制原理图，R1 、R2和R3为上拉电阻，使用PIC12F509时无需安装这些电阻。图2是评估DS1803的电路连接，跳线用于选择地址引脚、分离共用的VCC (VDD)以及断开SDA、SCL连接。

　　3个开关为触摸式按键，用于增(UP)/减(DWN)和中间值(MID)控制。当按键按下时，微控制器通用I/O (GP0、GP1、GP3)中的一路拉低。由于这些I/O均有内部上拉(可选择)，在器件已进入低电流SLEEP模式时可以产生中断唤醒，做出正确的I/O识别。另外一路输入开关为双刀双掷配置，用于触发GP2，用来选择POT0或POT1的编程。

　　SDA、SCL和LED输出信号分别分配由GP5、 GP4和GP0控制。 SDA和SCL具有4.7kΩ上拉电阻，直接连接到数字电位器的通信引脚。LED 和MID瞬时开关均采用GP0引脚控制。GP0引脚在大部分时间内作为输入，MID按键可将其拉至低电平。但如果一个或两个其它触摸式按键被按下，该引脚输出低电平，使LED点亮。通过这种方式，LED在MID按键按下时点亮，或在其它按键按下时由PIC点亮。

　　图1. PIC12F508接口电路

　　图2. DS1803数字电位器与PIC控制器的连接

　　固件

　　本工程固件用汇编语言编写，在MPLAB IDE (7.31版本)上编译。目前此工具由Microchip免费提供，整个程序包括：程序空间(闪存)低于512个指令，数据空间(RAM)为11位置数据。

　　程序分为5块：初始化、读数据、UP、DWN和MID。由于这款PIC不提供任何中断，固件简单地循环运行，连续检测输入引脚。程序通过内部延时和逻辑流程自动完成开关去抖。

　　PIC上电或唤醒后(如果SLEEP使能)执行一次初始化程序。初始化程序执行完毕后，工作寄存器、标志位和变量均被置为已知状态。这些指令执行完毕后，其它几个程序可以连续循环，检测开关状态，通过I²C接口读、写新的电位器值。

　　只有在RD_FLAG置位后，才能通过I²C读取电位器值。该标志位在初始化时被置位，按键按下时可调用电位器寄存器的写操作，写入一个新的数值。只有在电位器数值发生变化或上电时才进行I²C读操作，所以在增、减控制和中点设置按键均没有按下时，总线不会出现多余的通信。例如，如果数字电位器用于控制电源的参数，连接按键以实现在线编程。执行I²C写操作之前，可读取当前的电位器值。每当I²C写操作完成后，RD_FLAG重新置位，产生I²C读操作读取新的电位器值。

　　读程序后按顺序执行UP、DWN和MID指令。执行每个子程序时将相应的引脚拉至低电平。如果相应的引脚为高电平，将迅速退出子程序，不产生任何I²C通信。如果检测到低电平，则运行流程图所示程序。

　　可下载固件流程图(PDF)、源代码(ASM)和可执行指令(HEX)，获取本工程设计的完整说明。

　　功能说明

　　本工程的固件和硬件在设置DS1803/DS1805电位器时允许进行多种不同的操作。开关和LED的功能如下：

　　POT0/1 (选择拨动开关)此开关选择下一个循环中控制哪个电位器(如果需要)。开关状态的变化改变电位器0或1的选择，产生I²C读操作，对LED无影响。

　　MID、UP或 DWN按键操作(< 400ms)按下其中的一个按键，被选中的电位器阻值将上升(UP)、下降(DWN)或直接置为中点0x80 (MID)。LED将在I²C写操作完成时暂时点亮，在下一个循环中进行I²C读操作。

　　按下并保持UP或DWN按键(> 400ms)按下并保持UP或DWN按键时，所选择的电位器将进入快速增或减控制模式。这种模式下，电位器的阻值连续改变，直到按键释放或到达*高/*低位置。LED将在进行I²C写操作时点亮，并将一直保持到按键释放。按键释放后，在下一个循环周期进行I²C读操作。

　　按下并保持UP，然后触发DWN按键按下并保持UP按键，所选择的电位器阻值开始增大。然后(UP按键仍被按下)触发DWN按键，将使所选择的电位器阻值直接打到*高值0xFF。LED将被点亮直到释放所有按键。释放按键后，下一个循环周期进行I²C读操作。

　　按下并保持DWN，然后触发UP按键按下并保持DWN按键，所选择的电位器阻值开始减小，然后(DWN按键仍然按下)触发UP按键，所选择的电位器阻值直接置为*低值0x00。LED将被点亮直到释放所有按钮。释放按钮后，下一个循环周期进行I²C读操作。

　　LED闪烁三次每当PIC控制器上电初始化，或者看门狗电路引起系统复位(如果使能看门狗)时，LED将会闪烁3次。

　　LED连续快闪每当发生I²C通信故障时，LED将会连续地快速闪烁。错误修正后，LED恢复到正常状态。通过检查器件地址以及I²C总线连接是否正确排除故障。