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蓝桥杯篇---8位 ADC/DAC转换芯片 PCF8591

news 来源：原创 2025/5/18 9:44:31

文章目录

前言
特点
- 1.4路模拟输入
- 2.1路模拟输出
- 3.I2C接口
- 4.低功耗
PCF8591 引脚说明
- 1.VDD
- 2.VSS
- 3.A0-A3
- 4.AIN0-AIN3
- 5.AOUT
- 6.SCL
- 7.SDA
PCF8591 寄存器
- 1.控制寄存器
- 2.数据寄存器
PCF8591 与 IAP25F2K61S2 的连接
- 1.SCL
- 2.SDA
PCF8591 示例代码
代码说明
注意事项
- 1.I2C地址
- 2.控制字节
- 3.DAC输出
总结
总结

前言

本文简单介绍了8位 ADC/DAC转换芯片 PCF8591的使用。

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 DAC
    I2C_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
    }
}