引言

PCF8591 是單電源，低功耗8 位CMOS 數(shù)據(jù)采集器件，具有4 個(gè)模擬輸入、一個(gè)輸出和一個(gè)串行I2C 總線接口。3 個(gè)地址引腳A0、A1 和A2 用于編程硬件地址，允許將最多8 個(gè)器件連接至I2C總線而不需要額外硬件。PCF8591由于其使用的簡單方便和集成度高，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，這篇文章是介紹IIC通信在ADDA轉(zhuǎn)換芯片PCF8591中的應(yīng)用。

關(guān)于IIC

IIC總線通信協(xié)議的介紹在"基于51單片機(jī)IIC通信的AT24C02學(xué)習(xí)筆記"有詳細(xì)的介紹。

關(guān)于PCF8591

PCF8591是單片、單電源低功耗8位CMOS數(shù)據(jù)采集器件，具有4個(gè)模擬輸入、一個(gè)輸出和一個(gè)串行I2C總線接口。3個(gè)地址引腳A0、A1 和A2 用于編程硬件地址，允許將最多8個(gè)器件連接至I2C總線而不需要額外硬件。器件的地址、控制和數(shù)據(jù)通過兩線雙向I2C總線傳輸。器件功能包括多路復(fù)用模擬輸入、片上跟蹤和保持功能、8位模數(shù)轉(zhuǎn)換和8位數(shù)模擬轉(zhuǎn)換。最大轉(zhuǎn)換速率取決于I2C總線的最高速率。

PCF8591的操作和AT24C02非常類似，只不過AT24C02是寫入或讀出數(shù)據(jù)，而PCF8591是AIN端口輸入模擬電壓，然后PCF8591將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過ＩＩＣ總線發(fā)送給單片機(jī)，或是單片機(jī)通過ＩＩＣ總線給一個(gè)數(shù)字量，然后PCF8591通過AOUT端口將模擬電壓輸出．

控制字格式

最高位默認(rèn)為０

第６位是選擇是否允許模擬電壓輸出，在ＤＡ轉(zhuǎn)換時(shí)設(shè)置為1,AD轉(zhuǎn)換時(shí)設(shè)置為0或1均可

第5/4位是選擇模擬電壓輸出方式，一般選擇００單端輸入方式，其他的幾種方式如下圖所示

第３位默認(rèn)為０

第２位是自動(dòng)增量使能位，如果自動(dòng)增量（auto-increment）標(biāo)志置1，每次A/D 轉(zhuǎn)換后通道號將自動(dòng)增加。

第１／０為是在ＡＤ轉(zhuǎn)換時(shí)選擇哪一個(gè)通道輸入的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量.

PCF8591的器件地址

每一個(gè)IIC器件都有一個(gè)器件地址，來區(qū)分不同的ＩＩＣ設(shè)備，下面是ＰＣＦ８５９１的地址

它的地址是由１００１和Ａ２Ａ１Ａ０組成的，在原理圖中可以看出，Ａ２Ａ１Ａ０均為0,所以器件地址為0x90/0x91，最后一位是讀寫方向位，０表示下一個(gè)字節(jié)往總線上寫數(shù)據(jù)，１表示下一個(gè)字節(jié)從總線上讀取數(shù)據(jù)．

ＡＤ轉(zhuǎn)換函數(shù)

ＡＤ轉(zhuǎn)換即將ＡＩＮ端口輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并發(fā)送到總線上，可以知道該函數(shù)需要指定輸入的通道，還要將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量返回，所以該函數(shù)有返回值，和一個(gè)形參

程序?qū)崿F(xiàn)：

/*讀取某一個(gè)通道轉(zhuǎn)換后的數(shù)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(gè)字節(jié)要讀取
ack();
dat=read_byte();
ack();
stop();
// AD_led=0; //轉(zhuǎn)換成功顯示
return dat;
}

ＤＡ轉(zhuǎn)換函數(shù)

ＤＡ轉(zhuǎn)換即將從總線上接收到的數(shù)字量通過ＡＯＵＴ輸出，該函數(shù)無返回值，有一個(gè)形參

程序?qū)崿F(xiàn)：

void Out_A(uchar Digital)				
{
	start();
	write_byte(0x90);				//器件地址+0,下一個(gè)字節(jié)為寫入
	ack();
	write_byte(0x40);				//設(shè)置控制字			0100 0000 允許模擬輸出,不自增單端
	ack();
	write_byte(Digital);		//將要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量寫入
	ack();	
	stop();
//	DA_led=0;							//轉(zhuǎn)換成功顯示				
}

　

轉(zhuǎn)換公式

我們可以用一個(gè)轉(zhuǎn)換公式，將ＡＤ轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓值，在數(shù)碼管或液晶上顯示，公式如下：

#define fun(x) (int)(5*x/255.0*100+0.5)				//數(shù)字電壓x轉(zhuǎn)換為模擬電壓的公式

　主函數(shù)調(diào)用

        dat1 = Read_D(0x01);			//將通道1(電位器v2)的模擬電壓轉(zhuǎn)換的數(shù)字量讀出
        Out_A(dat1);						//將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出到led顯示
        dis_Voltage1(fun(dat1));		//數(shù)碼管顯示電壓值
        Delay_Ms(5);						//延時(shí)緩沖

　　這樣就可以實(shí)時(shí)顯示輸入的電壓值了．還可以將電壓值輸出到ｌｅｄ亮度顯示出來．這樣就可以作為一個(gè)簡易的小量程（５ｖ）的電壓表了

總結(jié)

從程序可以看出ＰＣＦ８５９１的操作和ＡＴ２４Ｃ０２基本一致，就是增加了控制字的內(nèi)容,相比于其他的ADDA轉(zhuǎn)換芯片,它結(jié)構(gòu)簡單,不需要外圍的電路,可以直接使用,而且容易實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，在大多數(shù)單片機(jī)系統(tǒng)中ADDA幾乎是不可缺少的，而PCF8591只需要兩個(gè)IO口（時(shí)鐘和數(shù)據(jù)）和電源就可以實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省了IO口的使用。

關(guān)于AT24C02的使用，請看我另一篇隨筆：“基于51單片機(jī)IIC通信的AT24C02學(xué)習(xí)筆記”

參考資料：

PCF8591_百度百科

iic_百度百科

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于51单片机IIC通信的PCF8591学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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