基於51單片機IIC通訊的PCF8591學習筆記

時間 2019-11-18

標籤基於單片機 iic 通訊 pcf8591 pcf 學習筆記简体版

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引言

PCF8591 是單電源，低功耗8 位CMOS 數據採集器件，具備4 個模擬輸入、一個輸出和一個串行I2C 總線接口。3 個地址引腳A0、A1 和A2 用於編程硬件地址，容許將最多8 個器件鏈接至I2C總線而不須要額外硬件。PCF8591因爲其使用的簡單方便和集成度高，在單片機應用系統中獲得了普遍的應用，這篇文章是介紹IIC通訊在ADDA轉換芯片PCF8591中的應用。html

關於IIC

IIC總線通訊協議的介紹在"基於51單片機IIC通訊的AT24C02學習筆記"有詳細的介紹。git

關於PCF8591

PCF8591是單片、單電源低功耗8位CMOS數據採集器件，具備4個模擬輸入、一個輸出和一個串行I2C總線接口。3個地址引腳A0、A1 和A2 用於編程硬件地址，容許將最多8個器件鏈接至I2C總線而不須要額外硬件。器件的地址、控制和數據經過兩線雙向I2C總線傳輸。器件功能包括多路複用模擬輸入、片上跟蹤和保持功能、8位模數轉換和8位數模擬轉換。最大轉換速率取決於I2C總線的最高速率。算法

PCF8591的操做和AT24C02很是相似，只不過AT24C02是寫入或讀出數據，而PCF8591是AIN端口輸入模擬電壓，而後PCF8591將轉換後的數字量經過ＩＩＣ總線發送給單片機，或是單片機經過ＩＩＣ總線給一個數字量，而後PCF8591經過AOUT端口將模擬電壓輸出．編程

控制字格式

最高位默認爲０微信

第６位是選擇是否容許模擬電壓輸出，在ＤＡ轉換時設置爲1,AD轉換時設置爲0或1都可markdown

第5/4位是選擇模擬電壓輸出方式，通常選擇００單端輸入方式，其餘的幾種方式以下圖所示併發

第３位默認爲０模塊化

第２位是自動增量使能位，若是自動增量（auto-increment）標誌置1，每次A/D 轉換後通道號將自動增長。函數

第１／０爲是在ＡＤ轉換時選擇哪個通道輸入的電壓轉換爲數字量.post

PCF8591的器件地址

每個IIC器件都有一個器件地址，來區分不一樣的ＩＩＣ設備，下面是ＰＣＦ８５９１的地址

它的地址是由１００１和Ａ２Ａ１Ａ０組成的，在原理圖中能夠看出，Ａ２Ａ１Ａ０均爲0,因此器件地址爲0x90/0x91，最後一位是讀寫方向位，０表示下一個字節往總線上寫數據，１表示下一個字節從總線上讀取數據．

ＡＤ轉換函數

ＡＤ轉換即將ＡＩＮ端口輸入的模擬電壓轉換爲數字量併發送到總線上，能夠知道該函數須要指定輸入的通道，還要將轉換後的數字量返回，因此該函數有返回值，和一個形參

程序實現：

/*讀取某一個通道轉換後的數字量*/
uchar Read_D(uchar Channel)
{
uchar dat;
start();
write_byte(0x90); //器件地址+0
ack();
write_byte(Channel); //控制字0x01表示通道1
ack();
start();
write_byte(0x91); //器件地址+1,下一個字節要讀取
ack();
dat=read_byte();
ack();
stop();
// AD_led=0; //轉換成功顯示
return dat;
}

ＤＡ轉換函數

ＤＡ轉換即將從總線上接收到的數字量經過ＡＯＵＴ輸出，該函數無返回值，有一個形參

程序實現：

void Out_A(uchar Digital)				
{
	start();
	write_byte(0x90);				//器件地址+0,下一個字節爲寫入
	ack();
	write_byte(0x40);				//設置控制字			0100 0000 容許模擬輸出,不自增單端
	ack();
	write_byte(Digital);		//將要轉換的數字量寫入
	ack();	
	stop();
//	DA_led=0;							//轉換成功顯示				
}

轉換公式

咱們能夠用一個轉換公式，將ＡＤ轉換後的數字量轉換爲對應的電壓值，在數碼管或液晶上顯示，公式以下：

#define fun(x) (int)(5*x/255.0*100+0.5)				//數字電壓x轉換爲模擬電壓的公式

　主函數調用

        dat1 = Read_D(0x01);			//將通道1(電位器v2)的模擬電壓轉換的數字量讀出
        Out_A(dat1);						//將數字量轉換爲模擬量輸出到led顯示
        dis_Voltage1(fun(dat1));		//數碼管顯示電壓值
        Delay_Ms(5);						//延時緩衝

　　這樣就能夠實時顯示輸入的電壓值了．還能夠將電壓值輸出到ｌｅｄ亮度顯示出來．這樣就能夠做爲一個簡易的小量程（５ｖ）的電壓表了

總結

從程序能夠看出ＰＣＦ８５９１的操做和ＡＴ２４Ｃ０２基本一致，就是增長了控制字的內容,相比於其餘的ADDA轉換芯片,它結構簡單,不須要外圍的電路,能夠直接使用,並且容易實現模塊化設計，在大多數單片機系統中ADDA幾乎是不可缺乏的，而PCF8591只須要兩個IO口（時鐘和數據）和電源就能夠實現，大大節省了IO口的使用。

關於AT24C02的使用，請看我另外一篇隨筆：「基於51單片機IIC通訊的AT24C02學習筆記」