Un potenciometro es un dispositivo electrónico de tipo pasivo que tiene la propiedad de variar el valor de su resistencia mediante un elemento de control, por lo general en el mercado predominan los potenciometros analógicos, estos dispositivos en su mayoría se controlan mediante un control mecánico ya sea rotativo o líneal.
Figura 1. Potenciometro analógico
En los últimos años se ha popularizado es uso de potenciometros digitales, que consisten en un circuito integrado que es controlado mediante comunicación serial, esta puede ser SPI o I2C dependiendo del diseño y el modelo de nuestro potenciometro digital, a través de comandos enviados por otro circuito integrado o un microcontrolador es posible elegir el valor de resistencia que se desea utilizar en el dispostivo.
En este artículo explicaremos el uso y la implementación de un potenciometro digital, se usará el MCP4018T-502E/LT de Microchip, a continuación haremos un listado con todo lo que necesitas para realizar un proyecto fácil y rápido sobre el control de un potenciometro digital con el uso de dos botones tipo touch, para esto necesitaremos los siguientes componentes:
Cable para protoboard o jumpers
Protoboard
2 botones touch modelo TTP223
Figura 2. Materiales necesarios.
A continuación mostramos cómo conectar los componentes, puedes auxiliarte de la protoboard, esto hará que las conexiones sean más ordenadas y te permitira detectar errores de conexión facilmente si existiera alguno. Conectaremos el potenciometro digital I2C guiandonos de la hoja de especificaciones (datasheet) del modelo MCP4018T-502E/LT para conectar las terminales de alimentación, comunicación y los pines del potenciometro de la siguiente manera.
Figura 3. MCP4018 pinout. Por Microchip.
Una vez identificados los pines del potenciometro podemos conectar todos los componentes como lo muestra el siguiente diagrama.
Diagrama eléctrico
Figura 4. Diagrama de conexiones.
Conexiones
Fiuino Nano Potenciometro Digital I2C
5V VDD y A
GND VSS
A0 W
A4 SDA
A5 SCL
Fiuino Nano TTP223
5V VCC
GND GND
D2 I/O (Primer TTP223)
D3 I/O (Segundo TTP223)
Programa para Arduino
El programa para el control y uso del potenciometro digital I2C está disponible en nuestro repositorio oficial en GitHub, puedes descargar el programa para este proyecto haciendo click en este enlace. Una vez descargado el código lo subimos a nuestra tarjeta de desarrollo Fiuino Nano.
Figura 5. Programa de ejemplo.
Funcionamiento
El funcioamiento del circuito se basa en controlar la "posición" de la terminal W del potenciometro digital por medio de dos botones tipo touch, si no se oprime ningún botón el valor quedará igual y no se desplegará ninguna valor en la terminal serial del Arduino IDE, al momento de presionar un botón, el microcontrolador enviará la señal el potenciometro digital de incrementar o decrementar el valor. La terminal W del potenciometro se encuentra monitoreada por el pin analógico de A0 del Fiuino Nano, de esta manera se despliega en la terminal serial el valor correspondiente del voltaje en el divisor de tensión formado por el potenciometro digital. Puedes corroborar el valor mostrado por la terminal serial con el uso de un multímetro o un vólmetro midiendo el voltaje entre las terminales W y A.
Figura 6. Lectura del valor del voltaje en la terminar
W del potenciometro digital.
Conclusiones
En caso de no tener o no poder conseguir los botones tipo touch modelo TTP223 se pueden sustituir perfectamente por botones tipo push, conforme está la programación del ejemplo los botones tendrían que estar en una configuración de pull-down.
Figura 8. Push button en arreglo pull-down.
Un potenciometro digital puede ser de suma utilidad en la reducción y optimización de circutios, siendo una solución compacta y elegante para controlar distintos elementos electrónicos, en Áster los hemos empleado para el control de ganancia en distintas configuraciones de amplificadores operacionales, así como para dar una referencia de voltaje estable en comparadores, es un elemento efectivo para acoplar sistemas digitales con sistemas analógicos.
Figura 7. Configuraciones de Op-amps donde
los arreglos resistivos son fundamentales para su control.
Este ejemplo de uso es muy útil y una vez puesto en práctica puede resultar satisfactorio el aprendizaje de su uso porque en Áster nos gusta brindar las herramientas correctas e innovadoras para que puedas crear y mejorar tus ideas y proyectos. Lo mejor de crear tu idea es el proceso. Sueña creando.
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