Um die Position von Potentiometern oder anderen analogen Werten mit einem digitalen Gerät wie einem Mikrocontroller zu lesen, benötigen Sie eine Art Analog-Digital-Wandler oder ADC. Obwohl viele microcontrollers eine ADC-Peripherie eingebaut haben, verfügen sie in der Regel über mehr digitale als analoge E/A-Pins. Je nach Anwendung kann es daher sinnvoll sein, die Analogeingänge für wichtigere Aufgaben als die Handhabung einer Benutzerschnittstelle zu nutzen und stattdessen digitale Eingänge zu verwenden.

Durch gleichzeitige Anwendung von Frequenzmodulation (FM) und Pulsweitenmodulation (PWM) ist es möglich, zwei Datensignale auf einem Träger zu übertragen.

Frequenz und Impulsbreite mit Potentiometern einstellen

Wir werden die Unabhängigkeit zwischen Tastverhältnis und Frequenz eines PWM-Signals nutzen, um die Position von zwei Potentiometern mit nur einer Rechteckwelle zu übertragen. Ein Potentiometer steuert die Frequenz und das andere das Tastverhältnis. Der Mikrocontroller misst die Frequenz der Rechteckwelle und ihr Tastverhältnis. Anschließend wandelt er diese Werte in Potentiometerstellungen in einem Bereich von beispielsweise 0 bis 100 um.

Die von uns verwendete Schaltung ist ein klassischer Dreiecksgenerator auf Opamp-Basis mit einem Komparator. Mit den vorgegebenen Bauteilwerten ist die Frequenz von 250 Hz bis 500 Hz einstellbar. Der Impuls ist von 10 % bis 90 % einstellbar. Im Grunde kann man jede Schaltung verwenden, die Frequenz- und Pulsbreitenmodulation mit Potentiometern durchführen kann.

In diesem Video werden wir zwei Potentiometer über ein einziges Kabel an einen digitalen Mikrocontroller-Eingang anschließen. Wir können die Position der beiden dank FM und PWM des Eingangssignals ablesen.

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Übersetzung: Vasileios Laskaridis