專利名稱：一種多引腳電位器的制作方法
技術領域：
本實用新 型涉及一種電位器，具體地講，是一種具有可編程功能的多引腳電位器。
背景技術：
電位器是具有引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調節(jié)的電阻元件。它通常由電阻體和可移動的電刷或滑動系統(tǒng)組成，當電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定關系的電阻值或電壓。即當電阻體的兩個固定觸電之間外加一個電壓時，通過轉動或滑動系統(tǒng)改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓。目前使用的電位器一般為觸點式電位器，由電阻膜和觸點構成，直接調節(jié)觸點在電阻膜上所處的位置，可調整電阻的大小，從而調整電位的高低。中國專利號為02217324. 2，名稱為“無觸點電位器”的實用新型專利公開了一種無觸點電位器，它是由傳感系統(tǒng)和電路分析轉換系統(tǒng)構成，它的傳感系統(tǒng)是由感應線圈和感應體組成，感應線圈是一個螺線管線圈，感應體是一根導磁體，感應體靠近感應線圈，感應體與感應線圈之間的相對位置可操縱移動。該實用新型專利通過調整感應體與感應線圈之間相對位置達到調整電位的目的，它是一種無磨損的電位器，適合需頻繁調速的電機、電動縫紉機等行業(yè)。中國專利號為200820096190. 1，名稱為“用于執(zhí)行機構的霍爾電位器”的實用新型專利公開了一種用于執(zhí)行機構的霍爾電位器，包括穿過外殼的轉軸，與轉軸連動的磁鋼，與磁鋼對應的將磁通量轉換為電壓信號的霍爾元件，連接霍爾元件的執(zhí)行反正切(ATAN)運算的信號處理電路。該信號處理電路為，順序連接的模數(shù)轉換器(A/D)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)模轉換器(D/A)或數(shù)字輸出電路?；魻栐榛魻栮嚵校⑴c所述信號處理電路集成為一體的霍爾芯片，利用霍爾原理實現(xiàn)電位改變。從上述介紹可以看出，不論是觸點式電位器、非觸點式電位器還是霍爾電位器，電位器的引腳通常只設有2 3根，輸出的電位信號往往是由電阻分壓特性、電磁感應特性或者是霍爾效應直接得到的，在電位器中沒有設置附加電路作變換和處理，不但對電位器結構和材質要求過高，而且電位信號對用戶的自適應能力不好，用戶難以根據(jù)自己需求修改電位器的輸出信號。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種多引腳電位器，解決現(xiàn)有電位器引腳過少的問題，從而可以在電位器內部增加附加電路提高電位器的示意能力，用戶可以根據(jù)自身需求修改附加電路中的處理算法，擴大電位器應用范圍。為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下—種多引腳電位器，電位器引腳包括電源正腳VCC、電源負腳GND和電位信號輸出腳Vout，其關鍵在于還包括串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX。通過在電位器上引出串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX，用戶可以利用這兩個引腳并根據(jù)自身需求修改電位器內部的處理算法，提高電位器的應用范圍。為了滿足一些特殊應用場景，電位器引腳還包括開關信號輸出腳K，當電位信號達到某一閾值是，電位器自身輸出開關信號，控制外部設備工作，降低了外部控制電路的設計成本。所述開關信號輸出腳K輸出的信號也可以為PWM信號，輸出連續(xù)的PWM波形，用于控制PWM輸入型設備。作為進一步描述，所述電位器引腳從殼體向外引出，在殼體內設置有電位發(fā)生機構和轉軸，轉軸的軸身從殼體向外伸出，通過轉動轉軸改變電位發(fā)生機構發(fā)出的電位信號。由于電位器結構較多，可以是觸點式、劃片式以及本文背景技術中所描述的電感 式等等，本設計重點考慮轉軸式，通過轉軸轉動角度的改變來控制電位發(fā)生機構發(fā)出的電位信號。對于電位發(fā)生機構而言，其形式也多種多樣，本實用新型所述電位發(fā)生機構由處理電路、霍爾元件以及永磁體組成，永磁體安裝在所述轉軸內并隨著轉軸連動，永磁體向外發(fā)出磁信號，霍爾元件接收永磁體的磁信號并輸出該磁信號相對應的電信號，處理電路接收霍爾元件輸出的電信號并通過電位信號輸出腳Vout輸出該電信號相對應的電位信號。通過霍爾效應,利用霍爾兀件和永磁體產(chǎn)生電位信號，相對于觸點式電位器而言，避免了器件之間的摩擦和磨損，對于電感式電位器而言，又避免了磁芯設計的困難，實施比較容易。在電路設計過程中，所述處理電路中設置有單片機，單片機的輸入端與霍爾元件的輸出端連接，單片機的一個輸出端連向電位信號輸出腳Vout，單片機的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX分別向外引出，單片機和霍爾元件的工作電源由電源正腳VCC和電源負腳GND提供，在單片機上還引出有開關信號輸出端K。通過單片機可以實現(xiàn)輸入-輸出信號的轉換，其轉換關系是通過單片機內部設置的輸入-輸出對照表以及相應的算法確定的，根據(jù)不同用戶的需要，可以通過單片機的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX改寫單片機內部的處理算法，從而提高了電位器的自適應能力。本實用新型的顯著效果是結構簡單、實施方便，通過設置串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX，使得電位器具有可編程功能，用戶能夠根據(jù)自身需要，修改電位器的輸入-輸出關系，從而提高電位器的自適應能力，擴大電位器的應用范圍。

圖I是本實用新型的安裝結構示意圖；圖2是本實用新型的電路原理框圖；圖3是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖I所示一種多引腳電位器，電位器引腳包括電源正腳VCC、電源負腳GND、電位信號輸出腳Vout、串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX。[0024]電源正腳VCC和電源負腳GND主要為電位器內部電路供電，通過電位信號輸出腳Vout向外輸出電位信號，用戶通過串行串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX可以修改電位器內部的運算算法，使得輸出的電位信號滿足自身需求，這樣，電位器生產(chǎn)廠家可以大批量的生產(chǎn)同一輸出特性的電位器，用戶根據(jù)應用環(huán)境的改變以及自身的需求再來修改，從而提高了電位器的適應能力。對于一些特殊應用場景，電位器引腳還設置有開關信號輸出腳K，當電位信號達到某一閾值是，電位器自身輸出開關信號，控制外部設備工作，降低了外部控制電路的設計成本，也可以將開關信號輸出腳K定義成一個PWM輸出腳，輸出連續(xù)的PWM信號，用于控制PWM輸入型設備。在實施過程中，所述電位器引腳從殼體I向外引出，在殼體I內設置有電位發(fā)生機構2和轉軸3，轉軸3的軸身從殼體I向外伸出，通過轉動轉軸3改變電位發(fā)生機構2發(fā)出的電位信號。對于電位發(fā)生機構而言，其形式也多種多樣，本實用新型所述電位發(fā)生機構2由處理電路21、霍爾元件22以及永磁體23組成，永磁體23安裝在所述轉軸3內并隨著轉軸3連動，永磁體23向外發(fā)出磁信號，霍爾元件22接收永磁體23的磁信號并輸出該磁信號相對應的電信號，處理電路21接收霍爾元件22輸出的電信號并通過電位信號輸出腳Vout輸出該電信號相對應的電位信號。如圖2所示在電路設計過程中，所述處理電路21中設置有單片機211，單片機211的輸入端與霍爾兀件22的輸出端連接,單片機211的一個輸出端連向電位信號輸出腳Vout，單片機211的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX分別向外引出，單片機211和霍爾元件22的工作電源由電源正腳VCC和電源負腳GND提供，在單片機211上還引出有開關信號輸出端K。如圖3所示在具體實施過程中，霍爾元件22采用Melexis公司提供的三軸霍爾可編程傳感器芯片MLX90360，該芯片具有可編程的模擬或者PWM輸出，其線性或角度位置傳感信號可以直接連接到控制電路，芯片還可以通過輸出接口直接實現(xiàn)在線編程。本設計中直接利用MLX90360的模擬輸出端將其傳感信號送入單片機211中，在單片機211內部設置一組輸入-輸出對照表，利用單片機211對霍爾元件22輸出的信號再做一次運算和處理，確定其輸入輸出關系。在單片機211輸出端與電位信號輸出腳Vout之間還設置有一個輸出電路212,該輸出電路212由相應的限流濾波電路和一塊集成運放芯片LMV321組成，將集成運放芯片LMV321作為電壓跟隨器使用，從而提高了輸出信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力。單片機211的2號引腳通過限流電阻R3向外引出，作為開關信號輸出腳K，根據(jù)單片機211內部的處理算法，當霍爾元件22輸出的感應信號達到某一閾值時，單片機211可以通過2號引腳向外輸出開關信號，通過開關信號和電位信號的組合，可以實現(xiàn)某些特殊場景的應用。本實用新型的工作原理是在電位器的處理電路21中設置單片機211，將單片機211的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX向外引出，通過單片機211可以實現(xiàn)輸入-輸出信號的轉換，其轉換關系是通過單片機內部設置的輸入-輸出對照表以及相應的算法確定的，根據(jù)不同用戶的需要，可以通過單片機211的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX改寫單片機211內部的處理算法，從而提高了電位器的適應能力。
權利要求1.一種多引腳電位器，電位器引腳包括電源正腳VCC、電源負腳GND和電位信號輸出腳Vout，其特征在于還包括串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種多引腳電位器，其特征在于電位器引腳還包括開關信號輸出腳K。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種多引腳電位器,其特征在于所述開關信號輸出腳K輸出的信號為PWM信號。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的一種多引腳電位器，其特征在于所述電位器引腳從殼體⑴向外引出，在殼體⑴內設置有電位發(fā)生機構⑵和轉軸(3),轉軸(3)的軸身從殼體(I)向外伸出，通過轉動轉軸(3)改變電位發(fā)生機構(2)發(fā)出的電位信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種多引腳電位器，其特征在于所述電位發(fā)生機構(2)由 處理電路(21)、霍爾元件(22)以及永磁體(23)組成，永磁體(23)安裝在所述轉軸(3)內并隨著轉軸(3)連動，永磁體(23)向外發(fā)出磁信號，霍爾元件(22)接收永磁體(23)的磁信號并輸出該磁信號相對應的電信號，處理電路(21)接收霍爾元件(22)輸出的電信號并通過電位信號輸出腳Vout輸出該電信號相對應的電位信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種多引腳電位器，其特征在于所述處理電路(21)中設置有單片機(211)，單片機(211)的輸入端與霍爾元件(22)的輸出端連接，單片機(211)的一個輸出端連向電位信號輸出腳Vout，單片機(211)的串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX分別向外引出，單片機(211)和霍爾元件(22)的工作電源由電源正腳VCC和電源負腳GND提供，在單片機(211)上還引出有開關信號輸出端K。
專利摘要本實用新型公開了一種多引腳電位器，電位器引腳包括電源正腳VCC、電源負腳GND和電位信號輸出腳Vout，其特征在于還包括串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX。其顯著效果是結構簡單、實施方便，通過設置串行數(shù)據(jù)發(fā)送腳TX和串行數(shù)據(jù)接收腳RX，使得電位器具有可編程功能，用戶能夠根據(jù)自身需要，修改電位器的輸入-輸出關系，從而提高電位器的自適應能力，擴大電位器的應用范圍。
文檔編號H01C10/00GK202758695SQ201220410759
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日
發(fā)明者李廷, 鄧紅梅, 蔣勤舟 申請人:重慶諾柏恩自動化技術有限公司