Stephen Woodward publicó en la sección Design Ideas de EDN un circuito que programa potenciómetros digitales (DPOT) con encoders rotatorios incrementales de bajo costo, en lugar de los típicos botones de subir y bajar.
Las últimas ideas de diseño publicadas para controlar a mano un potenciómetro digital giraban casi todas en torno a pulsadores UP/DOWN. El propio Woodward reconoce que también recurrió a esa receta.
Su argumento es de uso. Después de toda una vida ajustando parámetros analógicos con perillas y palancas giratorias (el volumen y el tono del audio, los dimmers de las lámparas, las llaves de agua), los botones de subir y bajar no se sienten naturales, y según él probablemente nunca lo harán.
Un encoder que compite en precio con un botón
Woodward se encontró hace poco con una serie de encoders rotatorios incrementales bidireccionales de Bourns que cuestan cerca de 2 dólares por unidad sueltos, y menos en volumen. El autor aclara que no tiene relación con la marca, más allá de admirar su línea de productos. A ese precio, el encoder compite de igual a igual con un pulsador.
Y conectarlo a un DPOT de incremento y decremento es igual de simple, o más. La figura 1 del artículo, que encabeza esta nota, muestra el circuito completo.
Según el autor, este encoder de cuadratura de 24 pulsos por vuelta puede llevar el DPOT U2, de 128 posiciones, de un extremo a otro con solo 5 vueltas y un tercio. Son unos cinco segundos de giro rápido.
¿Cómo funciona el circuito?
El encoder es de contacto y genera 24 pulsos en cuadratura por vuelta, como muestra la figura 2.
Figura 2. La relación de fase en cuadratura entre los contactos A y B del encoder hace que el giro horario incremente el ajuste del DPOT y el giro antihorario lo decremente.
El contacto A entrega los pulsos de reloj. Esa señal pasa primero por un filtro antirrebote (R3 y C1) y luego por un Schmitt trigger (U1) que la deja con flancos limpios. De ahí va a la entrada de reloj por flanco del U2, en el pin 1. Cada vez que A pasa de cerrado a abierto, U2 ejecuta un incremento o un decremento.
El contacto B, el de cuadratura, lleva un retardo equivalente (R4 y C2) y se conecta a la entrada Up/-Down del U2, en el pin 2. La relación de fase entre A y B decide la dirección. Si la perilla gira en sentido horario, U2 cuenta hacia arriba en cada pulso de reloj. Si gira en sentido antihorario, cuenta hacia abajo.
Las piezas del montaje
| Componente | Función en el circuito |
|---|---|
| Encoder Bourns de 24 pulsos por vuelta | Entrega los contactos A y B en cuadratura |
| R3 y C1 | Antirrebote del contacto A |
| U1, Schmitt trigger | Limpia los flancos del reloj |
| R4 y C2 | Iguala el retardo del contacto B |
| U2, DPOT de 128 posiciones | Recibe el reloj en el pin 1 y la dirección en el pin 2 |
Woodward admite que es cuestión de gustos, pero para él, comparado con apretar botones, este método es claramente un giro para mejor.
Woodward colabora con la columna de ideas de diseño de EDN desde hace décadas. Le han aceptado más de 200 propuestas desde su primera contribución en 1974, y dos de ellas fueron elegidas mejor idea de diseño del año, en 1974 y en 2001.
