蓝桥杯篇---8位 ADC/DAC转换芯片 PCF8591

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前言

本文简单介绍了8位 ADC/DAC转换芯片 PCF8591的使用。

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特点

PCF8591 是一款由 NXP 生产的 8 位 ADC/DAC 转换芯片，具有以下特点：

1.4路模拟输入

4 路模拟输入：支持 4 路单端或 2 路差分模拟输入。

2.1路模拟输出

1 路模拟输出：支持 1 路 8 位 DAC 输出。

3.I2C接口

I2C 接口：通过 I2C 总线与微控制器通信。

4.低功耗

低功耗：适合电池供电的应用。

PCF8591 引脚说明

1.VDD

VDD：电源正极。

2.VSS

VSS：电源地。

3.A0-A3

A0-A3：模拟输入通道。

4.AIN0-AIN3

AIN0-AIN3：模拟输入引脚。

5.AOUT

AOUT：模拟输出引脚。

6.SCL

SCL：I2C 时钟线。

7.SDA

SDA：I2C 数据线。

PCF8591 寄存器

PCF8591 内部有多个寄存器，用于配置和控制 ADC/DAC 转换。主要寄存器包括：

1.控制寄存器

控制寄存器：用于配置 ADC 输入通道、增益、自动增量等功能。

2.数据寄存器

数据寄存器：用于存储 ADC 转换结果或 DAC 输出值。

PCF8591 与 IAP25F2K61S2 的连接

假设 IAP25F2K61S2 的 GPIO 引脚与 PCF8591 连接如下：

1.SCL

SCL 连接到 P2.0

2.SDA

SDA 连接到 P2.1

PCF8591 示例代码

以下是一个简单的示例代码，展示如何使用 IAP25F2K61S2 与 PCF8591 进行通信，读取 ADC 值和设置 DAC 值。

#include <reg52.h>#define PCF8591_ADDR 0x90  // PCF8591 的 I2C 地址sbit SCL = P2^0;  // I2C 时钟线
sbit SDA = P2^1;  // I2C 数据线// I2C 起始信号
void I2C_Start() {SDA = 1;SCL = 1;SDA = 0;SCL = 0;
}// I2C 停止信号
void I2C_Stop() {SDA = 0;SCL = 1;SDA = 1;
}// I2C 发送一个字节
void I2C_SendByte(unsigned char byte) {unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++) {SDA = (byte & 0x80) >> 7;SCL = 1;SCL = 0;byte <<= 1;}SDA = 1;SCL = 1;SCL = 0;
}// I2C 接收一个字节
unsigned char I2C_ReceiveByte() {unsigned char i, byte = 0;SDA = 1;for (i = 0; i < 8; i++) {SCL = 1;byte = (byte << 1) | SDA;SCL = 0;}return byte;
}// I2C 应答信号
void I2C_Ack() {SDA = 0;SCL = 1;SCL = 0;SDA = 1;
}// I2C 非应答信号
void I2C_NAck() {SDA = 1;SCL = 1;SCL = 0;
}// 读取 PCF8591 的 ADC 值
unsigned char PCF8591_ReadADC(unsigned char channel) {unsigned char value;I2C_Start();I2C_SendByte(PCF8591_ADDR);  // 发送设备地址I2C_SendByte(0x40 | channel);  // 发送控制字节，选择通道I2C_Start();I2C_SendByte(PCF8591_ADDR | 0x01);  // 发送设备地址（读模式）value = I2C_ReceiveByte();  // 读取 ADC 值I2C_NAck();I2C_Stop();return value;
}// 设置 PCF8591 的 DAC 值
void PCF8591_SetDAC(unsigned char value) {I2C_Start();I2C_SendByte(PCF8591_ADDR);  // 发送设备地址I2C_SendByte(0x40);  // 发送控制字节，启用 DACI2C_SendByte(value);  // 发送 DAC 值I2C_Stop();
}void main() {unsigned char adc_value, dac_value = 0;while (1) {// 读取 ADC 值adc_value = PCF8591_ReadADC(0);  // 读取通道 0 的 ADC 值// 设置 DAC 值PCF8591_SetDAC(dac_value);  // 设置 DAC 值dac_value++;  // DAC 值递增// 在这里可以添加代码来处理 ADC 值和 DAC 值}
}

代码说明

1. I2C_Start：发送 I2C 起始信号。
2. I2C_Stop：发送 I2C 停止信号。
3. I2C_SendByte：通过 I2C 发送一个字节的数据。
4. I2C_ReceiveByte：通过 I2C 接收一个字节的数据。
5. I2C_Ack：发送 I2C 应答信号。
6. I2C_NAck：发送 I2C 非应答信号。
7. PCF8591_ReadADC：读取 PCF8591 的 ADC 值。
8. PCF8591_SetDAC：设置 PCF8591 的 DAC 值。

注意事项

1.I2C地址

I2C 地址：PCF8591 的 I2C 地址为 **0x90（写模式）**或 0x91（读模式）。

2.控制字节

控制字节：控制字节用于配置 ADC 输入通道、增益、自动增量等功能。

3.DAC输出

DAC 输出：DAC 输出值范围为 0x00 到 0xFF，对应 0V 到 VREF。

总结

通过上述代码，您可以轻松地在 IAP25F2K61S2 上使用 PCF8591 ADC/DAC 转换芯片。您可以根据需要扩展代码，例如添加多通道 ADC 读取功能或使用 DAC 输出模拟信号。

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了8位 ADC/DAC转换芯片 PCF8591的使用。