電位器是一種機械裝置，使用它可以根據所需值設置電阻，從而改變通過它的電流。電位器有很多應用，但大多數情況下電位器用作音頻放大器的音量控制器。

電位器不控制信號的增益，但它形成了一個分壓器，這就是輸入信號衰減的原因。因此，在這個項目中，我將向您展示如何使用 IC PT2258 構建您的數字音量控制器，并將其與 Arduino 接口以控制放大器電路的音量。

集成電路PT2258

正如我之前提到的，PT2258 是一款用作 6通道電子音量控制器的 IC，該 IC 采用專為多通道音頻-視頻應用而設計的 CMOS 技術。

該 IC 提供 I2C 控制接口，衰減范圍為 0 至 -79dB，1dB/步長，采用 20 引腳 DIP 或 SOP 封裝。

一些基本功能包括，

6 個輸入和輸出通道（適用于 5.1 家庭音頻系統）

可選 I2C 地址（用于菊花鏈應用）

高通道分離（用于低噪聲應用）

信噪比 》 100dB

工作電壓為 5 至 9V

PT2258 IC 工作原理

該 IC 通過 SCL 和 SDA 線從微控制器發送和接收數據。SDA 和 SCL 構成總線接口。這些線必須通過兩個 4.7K 電阻拉高，以確保穩定運行。

在我們進入實際的硬件操作之前，這里是IC的詳細功能描述。如果你不想知道這一切，你可以跳過這部分，因為所有的功能部分都由 Arduino 庫管理。

數據驗證

當 SCL 信號為 HIGH 時，SDA 線上的數據被認為是穩定的。

SDA 線的 HIGH 和 LOW 狀態僅在 SCL 為 LOW 時改變。

啟動和停止條件

啟動條件被激活時

SCL 設置為 HIGH 和

SDA 從 HIGH 狀態變為 LOW 狀態。

停止條件被激活時

SCL 設置為 HIGH 和

SDA 從低狀態轉變為高狀態

筆記！此信息對于調試信號非常有用。

數據格式

傳輸到 SDA 線的每個字節由 8 位組成，形成一個字節。每個字節后面必須跟一個確認位。

致謝

確認確保穩定和正確的操作。在確認時鐘脈沖期間，微控制器將 SDA 引腳拉高，此時外圍設備（音頻處理器）將 SDA 線拉低（低）。

外圍設備（PT2258）現在被尋址，它必須在接收到一個字節后產生一個確認，否則，SDA 線將在第九（9）個時鐘脈沖期間保持高電平。如果發生這種情況，主發送器將生成 STOP 信息以中止傳輸。

這消除了有效數據傳輸的必要性。

地址選擇

該 IC 的 I2C 地址取決于 CODE1 （Pin No.17） 和 CODE2 （Pin No.4） 的狀態。

邏輯高 = 1

邏輯低 = 0

接口協議

接口協議由以下部分組成：

一個起始位

一個芯片地址字節

ACK=確認位

一個數據字節

停止位

IC上電后，需要等待至少200ms才能傳輸第一個數據位，否則可能會導致數據傳輸失敗。

延遲之后，首先要做的是通過 I2C 線發送“0XC0”來清除寄存器，這樣可以確保正常運行。

上述步驟清空了整個寄存器，現在我們需要給寄存器設置一個值，否則，寄存器存儲垃圾值，我們得到一個雀斑的輸出。

為保證音量調節合適，需要依次發送 10dB 的倍數和 1dB 的代碼到衰減器，否則 IC 會出現異常。下圖更清楚地說明了這一點。

以上兩種方法都可以正常工作。

為確保正常運行，請確保 I2C 數據傳輸速度不超過 100KHz。

這就是您可以向 IC 傳輸一個字節并衰減輸入信號的方式。上面的部分是學習 IC 的功能，但正如我之前所說，我們將使用 Arduino 庫與管理所有硬代碼的 IC 進行通信，我們只需要進行一些函數調用。

原理圖

上圖顯示了基于 PT2258 的音量控制電路的測試原理圖。它取自數據表并根據需要進行修改。

為了演示，電路是在上面顯示的示意圖的幫助下在無焊面包板上構建的。

所需組件

PT2258 集成電路 – 1

Arduino Nano 控制器 – 1

通用面包板 - 1

螺絲端子 5mm x 3 – 1

按鈕 – 1

4.7K 電阻，5% - 2

150K 電阻，5% - 4

10k 電阻，5% - 2

10uF 電容 – 6

0.1uF 電容 – 1

跳線 - 10

Arduino代碼

#include

#include 
#include 

接下來，使用您喜歡的文本編輯器打開PT2258.cpp文件，我使用的是 Notepad++。

可以看到wire庫的“w”是小寫字母，與最新的Arduino版本不兼容，需要換成大寫的“W”，就這樣。

可在本節末尾找到 PT2258 音量控制器的完整代碼。這里解釋了程序的重要部分。

我們通過包含所有必需的庫文件來開始代碼。Wire 庫用于在 Arduino 和 PT2258 之間進行通信。PT2258 庫包含所有關鍵的 I2C 時序信息和確認。ezButton庫用于與按鈕交互。

不要使用下面的代碼圖像，而是從代碼文件中復制所有代碼實例，并像我們以前在其他項目中那樣將它們格式化

#include 
#include 
#include 

接下來，為兩個按鈕和 PT2258 庫本身制作對象。

PT2258 PT2258；
ezButton button_1(2);
ezButton button_2(4);

接下來，定義音量級別。這是該 IC 啟動時的默認音量級別。

國際體積 = 40；

接下來，啟動 UART，并設置 I2C 總線的時鐘頻率。

序列號.開始（9600）；
Wire.setClock(100000);

設置I2C時鐘非常重要，否則IC將無法工作，因為該IC支持的最大時鐘頻率為100KHz。

接下來，我們使用if else語句做一些整理工作，以確保 IC 與 I2C 總線正確通信。

如果 (!pt2258.init())
 Serial.printIn("PT2258 啟動成功");
別的
 Serial.printIn(“啟動 PT2258 失敗”);

接下來，我們設置按鈕的去抖動延遲。

Button_1.setDebounceTime(50);
Button_2.setDebounceTime(50);

最后，通過設置默認通道音量和引腳號來啟動 PT2258 IC。

/* 使用默認音量和 Pin 啟動 PT*/
Pt2258.setChannelVolume(音量,4);
Pt2258.setChannelVolume(音量,5);

這標志著Void Setup()部分的結束。

在循環部分，我們需要從按鈕類中調用循環函數；這是圖書館的規范。

Button_1.loop(); //庫規范
Button_2.loop(); //庫規范

下面的if部分是為了降低音量。

/* 如果條件為真，則按下按鈕 1 */
如果 (button_1.ispressed())
{
   音量++；// 增加音量計數器。
   // 這個 if 語句確保交易量不超過 79
   如果（音量 >= 79）
   {
   體積 = 79；
   }
   Serial.print(“卷：”); // 打印音量級別
   Serial.printIn(volume);
   /* 設置通道 4 的音量
   在 PT2558 IC 的 PIN 9 中
  */
  Pt2558.setChannelVolume(音量,4);
  /* 設置通道 5 的音量
  PT2558 IC的PIN 10是哪個
  */
  Pt2558.setChannelVolume(音量,5);
}

下面的if部分是為了增加音量。

// 按鈕 2 也是如此
如果 (button_2.isPressed())
{
體積 - ;
// 這個 if 語句確保音量不低于零。
如果（音量 <= 0）
音量 = 0;
Serial.print(“卷：”);
Serial.printIn(volume);
Pt2258.setChannelVolume(音量,4);
Pt2558.setChannelVolume(音量,5);
}

測試數字音頻音量控制電路

為了測試電路，使用了以下設備

具有 13-0-13 分接頭的變壓器

2 4Ω 20W 揚聲器作為負載。

音源（電話）

我弄亂了機械電位器，并用兩條小跨接電纜短接了兩條引線。現在，借助兩個按鈕，可以控制放大器的音量。
#include
#include
#include
PT2258 PT2258；// PT2258 對象
ezButton button_1(2); //Button_1 對象
ezButton button_2(4); //Button_2 對象
整數體積 = 40；// 默認音量/起始音量
無效設置（）{
序列號.開始（9600）；//UART開始
Wire.setClock(100000); // 將 I2C 時鐘設置為 100KHz
/* 檢查 MCU 是否可以與 PT 通話 */
如果（！pt2258.init（））
Serial.println("PT2258 啟動成功");
別的
Serial.println("啟動 PT2258 失敗");
/* 設置按鈕去抖動延遲*/
button_1.setDebounceTime(50);
button_2.setDebounceTime(50);
/* 使用默認音量和 Pin 啟動 PT*/
pt2258.setChannelVolume(音量, 4);
pt2258.setChannelVolume(音量, 5);
}
無效循環（）{
button_1.loop(); //庫規范
button_2.loop(); //庫規范
/* 如果條件為真，則按下按鈕 1*/
if (button_1.isPressed())
{
音量++；// 增加音量計數器。
// 這個 if 語句確保交易量不超過 79
如果（音量 >= 79）
{
體積 = 79;
}
Serial.print("音量："); // 打印音量級別
Serial.println(卷);
/*設置通道4的音量
在 PT2258 IC 的 PIN 9 中
*/
pt2258.setChannelVolume(音量, 4);
/*設置通道5的音量
PT2258 IC的10腳是哪個
*/
pt2258.setChannelVolume(音量, 5);
}
//按鈕2也是如此
如果 (button_2.isPressed())
{
體積 - ;
// 這個 if 語句確保音量不低于零。
如果（音量 <= 0）
體積 = 0;
Serial.print("音量：");
Serial.println(卷);
pt2258.setChannelVolume(音量, 4);
pt2258.setChannelVolume(音量, 5);
}
}