ここんとこ、パーツ収集に励んでま～す^^;
ある時、AliExpressを散歩してると、
デジタルポテンショメータなるものを見つけました。
これは買ってません^^;
この可変抵抗器をシリアル制御にしたようなものですが、
上のRENESAS X9C103は、100段階で、ちと少ないですね～
100段階でもいいのなら、1個20円程度と安価です。
で、8bitの分解能のがないかな～と探すと、ありました！
MCP41010：Single 10KΩ、SPI I/Fです。
ICに刻印がないですが、ここが安かったもので^^;
US$ 0.82（6% OFF、送料 $0.27）（3個では、送料 $0.37でした）
実物は、これ
まともなやつが届いております。
Datasheetは、このPDF。
Single／Dual で10K、50K、100KΩの6種類あります。
Dualは、ステレオ等の音量調節用途とかが主流だと思います。
では、届いたのでチェックします。
ちょっとGoogle先生に尋ねて～
GitHubのここにMCP41010ライブラリがありますが、
ちょっとチェックだけなのでExampleの中を理解するのが面倒ですね～
なので、こっちにしました。
ライブラリも使ってなく、LEDを光らせて、実態配線図もあるので
素早くチェックするには丁度いいかなと^^;
無事にLEDの輝度が変化してチェックが終わりました。
が、終わった後、Datasheet眺めてると
ワイパー電流定格が±1mAだ～(・o・)
ワイパーとはLEDを繋いでる摺動子に相当する端子で
LED ～ 220Ω ～ GND と接続されてるので
最大20mA位流れてしまって、完全に定格オーバーです(T_T)
作者さんには悪いけど、この回路は動かしてはいけないですね～
幸い壊れませんでしたが...
特にワイパーがVCCやGND側に近い時は、
入出力電流に気をつける必要がありますね～
2.7～5.5Vの範囲で使う必要があります。
5.5Vで10KΩだと、3mW程度、極小の可変抵抗器というところです。
SPIは、CS、SI、CLKの3本です。
Singleタイプ（MCP41xxx）は、8pin DIPで端子が足りんのですね～
DualのにはSOがあってデイジーチェーン接続できます。
DatsheetのBlock DiagramをSingle用に編集しました。
Wiper Register部とControl部は、絶縁されてません。
Singleタイプのピンアサインです。
Datasheetに２種類の使い方MODEが載ってます。
＜RHEOSTAT MODE＞
可変抵抗器として
特に抵抗値が低い場合、電流定格±1mAに注意が必要です。
電圧分圧器として（所謂、ポテンショメーターです）
これは、V1：2.7～5.5Vを守れば、電流定格は超えないですね。
では、先の参考サイトのスケッチをちょっと変えて
抵抗値の変化を観ます。
このスケッチでは、void loop内の
・v=0 の時、A～W間抵抗値が最大（B～W間は最小）
・v=255 の時、 A～W間抵抗が最小（B～W間は最大）
になりました。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
int csPin = 2; // Chip Select on pin 2 of Arduino
int sckPin = 4; // Serial Clock on pin 4 of Arduino
int sdiPin = 5; // Serial Data Input on pin 5 of Arduino
byte address = B00010001; // Command byte // 17
//byte address = 0x11; // 17
void potify(byte val)
{
digitalWrite (csPin, LOW);
spi_transfer(address);
spi_transfer(val);
digitalWrite(csPin, HIGH);
}
void spi_transfer(byte bb)
{
byte mask;
for (int i = 7; i >= 0; i--)
{
mask = 0x01 << i;
int v = !!(bb&mask);
digitalWrite(sdiPin, v);
digitalWrite (sckPin,HIGH);
digitalWrite(sckPin, LOW);
}
}
void setup()
{
pinMode(csPin, OUTPUT);
pinMode(sckPin, OUTPUT);
pinMode(sdiPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("Ready!");
}
void loop()
{
for (int i = 0; i <= 255; i++)
{
int v = i;
Serial.print("v: ");Serial.print(v);Serial.println();
potify(v);
if (i==255)
delay(2000); //抵抗値最小の時、テスターの針を落ち着かせたいので
else
delay(30);
}
}
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
実体配線図です。
Arduino NANOを使います^^;
抵抗値はアナログテスター（SANWA ZX-505）で！
［NANO］･･･［MCP41010］
D2 ･･･ 1pin：nCS
D4 ･･･ 2pin：SCK
D5 ･･･ 3pin：SI
5V ･･･ 4pin GND ･･･ 8pin
5pin：PA0 ～ 6pin：PW0 間を観測します。
7pin：PB0･･･OPENです。
実際はこんな感じで･･･
ちなみに、テスターに付けてるテストクリップは、これです。
クリップにしては高いですが、細かい所にも届いて重宝します。
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では、動画で！
テスター：x100レンジなので、抵抗目盛の100が、10KΩです。
これ以上速くするとテスターが追従できません(T_T)
昔～し使ってたCdsとLEDのアナログフォトカプラ思い出しました^^;
秋月電子のこんなのです。
Codeと抵抗値の特性グラフがDatasheetに載ってます。
なかなかリニアに変化してくれるんですね。
マーティーが観たのは、ＲWAの方です。
先のスケッチで書込値「v」（上のグラフのCode）を固定してみます。
PA0～PW0間を測定してます。PB0：OPENです。
ｖ＝２５５
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
～～～前略～～～
void loop()
{
for (int i = 0; i <= 255; i++)
{
// int v = i;
int v = 255;
～～～後ろ略～～～
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ｘ１００レンジで、１００Ω
ｘ１レンジで、９５Ωってとこかな。
ｖ＝１２７
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
～～～前略～～～
void loop()
{
for (int i = 0; i <= 255; i++)
{
// int v = i;
int v = 127;
～～～後ろ略～～～
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ｘ１００レンジで、４.８ＫΩ、10KΩのほぼ１／２です。
ｖ＝０
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
～～～前略～～～
void loop()
{
for (int i = 0; i <= 255; i++)
{
// int v = i;
int v = 0;
～～～後ろ略～～～
＊＊＊＊＊＊＊＊＊
ｘ１００レンジで、９.５ＫΩ
MCP41010とArduino NANOは、
PCのUSBで給電していますが、電源OFFすると
ちょっと期待してたんですが、
抵抗値（Registerポジション）は記憶してないですね～(T_T)
４.８KΩと読めるので、10KΩのほぼ中央値で
上の「v=127」の時と同じ値です。
アナログテスターで測るとレンジによって値が変わるんです(-_-;)
ｘ１０レンジ、１.２KΩ
ｘ１Ｋレンジ、３２KΩ
たぶん、Register部のMOS-FETがテスターの電圧で
微妙な動作をしてるのだと思います。
回路によっては、電源ON／OFFの過渡時も要注意かな？
Datasheetによると
動作状態でもVDDによりこんなに抵抗値が変化するようです。
これは、Code=00hなので、ほぼワイパー（摺動子部）だけの特性です。
もうちょっとDatasheetを眺めてると
抵抗器として使う時、温度係数が８００ppm／℃
ん！？ 1ppm=0.0001%なので～ 800ppm=0.08%
まあマーティー工房の工作では、大丈夫そうですね～^^;
ちなみに、ここに、
「炭素皮膜抵抗は一般的に－200ppm/℃～－800ppm/℃程度」
「金属皮膜抵抗は高精度品で±5ppm/℃、汎用品でも±100ppm/℃未満」だと。
可変抵抗器の温度係数は、なかなか見つかりませんね～
金属被膜の多回転トリマで±100～150ppm/℃辺りのようです。
５～５０℃でみると、10KΩに対して500Ω程の変化かな。
これは、抵抗器モードで、
マーティーが観たＲWAと逆のＲWBですが、
抵抗値が小さくなると、温度係数が急に悪化してます。1000ppm/℃＝0.1%/℃、10℃差で1%、50℃差で5%
低抵抗でワイパー抵抗（摺動子の接触抵抗に相当）の影響が大きいです。
用途にもよりますが、気に留めておいた方がいいかな？
まあ、大抵は、下のポテンショメーター・モードで使うので...
そのポテンショメーター・モードでは、かなり小さい温度係数です。
Code：128のセンターで温度係数 0ppm/℃に調整されてるようです。
実は、具体的な使用先は決まってません(-_-;)
デジタルポテンショメータを見つけた時に、
最初に思いついたのがこれなので、10KΩにしてました。
この電源は、0～48V 10Aの可変で、
電圧調整を10KΩの可変抵抗器でやってるのです。
デジタルポテンショメータ（MCP41010）に置き換えて
PWM制御じゃなくて、SPI制御でDCのまま可変できるかな～？と^^;
US$ 32.29（50% OFF）
MCP41010の使用条件があるので、両端電圧を確認してみます。
外付け用のＶＲが付属しているので、付け替えてオシロのプローブ当てましたが、赤が低圧側とは！(´-﹏-`；)
ＶＲの両端電圧は、
左：出力０V時、≒４.８Ｖ右：出力５０.９V時、≒４.８Ｖ
きれいなDCで５Vに近いし、ポテンショメーター・モードになるので、
MCP41010の使用場所としてはドンピシャです！
約50Vで256stepなので、１step：0.2Vってことになります。
まあモーター制御だと電圧固定でPWM制御するのとどっちがいいか？
ということで、すぐにやる予定はないのですが...^^;
Datasheetの応用例の
こうゆうアンプも面白そうですね～
何に使えるかな～^^;
AliExpress.com Product - 2pcs MCP41050-I/P DIP-8 MCP41050 DIP8 41050 DIP
AliExpress.com Product - (5piece)100% New MCP41100 MCP41100-I 41100I sop-8 Chipset
AliExpress.com Product - 10pcs SOP8 turn DIP8 adapter plate SMD adapter plate
最近はこういう具合でパーツコレクションしてますが、
チェックの方が追いついてません(T_T)
使ったことないパーツを試すのは楽しいですね～^^;
お店の忘備録です。後で別のが必要になるかもなので...(-_-;)
価格は執筆時点の2020年９月調べです。
1個入り、Single 50KΩ：MCP41050は、ここが安そう。
US$ 2.49／2個（送料 $0.53）
Single 100KΩ：MCP41100 DIPタイプは、２軒だけのようで、
送料入れると１個で$3以上で高いです。
SOPの方が１／５の価格です。
US$ 2.77／5個（10% OFF、送料無料）
DIP 2個とSOP 5個が同じ位の価格なので
この様な変換基板を使うのも手ですね～
US$ 0.18／10枚（10% OFF、送料 $0.52）
10枚つながってるので、手で折って切り離します。
ピンヘッダーが別途必要ですが...
2個入りのDualタイプは、SO端子があるのでデイジーチェーン接続ができます。
Dual 10K：MCP42010のDIP
と
Dual 100KΩ：MCP42100のDIP
は、多くの店があったのでリンクしなくても大丈夫でしょう。
Dual 50K：MCP42050のDIPは、数店しかなく、ここが最安かな？
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