原创 学习笔记：PCF8591的应用

PCF8591是单片、单电源低功耗8位CMOS数据采集器件，具有4个模拟输入、一个输出和一个串口I2C总线接口。3个地址引脚A0、A1、A2用于硬件地址编址，允许将最多8个器件连接至I2C总线而不需要额外硬件。器件的地址、控制和数据通过两线双向I2C总线传输。器件功能包括多路复用模拟输入、片上跟踪和保持功能、8位模数转换和8位数模转换。最大转换速率取决于I2C总线的最高速率。

（1）引脚定义

1、2、3、4引脚为4个8位ADC通道，可通过软件选择读取的通道号。5、6、7引脚为地址输入脚，分别接地或接高，确定器件硬件地址。PCF8591的地址分为固定部分和可编辑部分，高四位固定为1001，低半字节前三位分别由A2、A1、A0确定，最低位为读/写选择位，“0”时为写操作，“1”时为读操作。器件地址必须是起始条件后第一个发送的字节。8、16引脚分别接地和电源。13、14引脚分别为模拟地和参考电压。9、10引脚为I2C总线的数据线和时钟线，需接10K上拉电阻，以使信号线保持高电平。11号引脚为外部时钟输入脚，当使用内部时钟方式时悬空。12号引脚为外部时钟选择脚，当其接高时选择外部时钟工作方式。15号脚为模拟信号输出脚，由控制字的第二位使能模拟输出。

（2）控制字

跟随于器件地址之后的第二个字节数据，存储于控制寄存器，控制器件功能。控制字最高位和第五位必须为0，第二位为模拟出书使能位，“1”时允许模拟输出，第3、4位为输入模式选择，第六位为自动增量位，"1"时，每次AD转换后通道号自动增加。最低两位为ADC通道选择位。

（3）AD转换

PCF8591采用8位初次逼近式ADC，一个AD转换周期总是开始于发送一个控制字之后，一旦一个转换周期被触发，所选通道的输入电压采样将保存到芯片并被转换为对应的8位二进制码。转换结果被保存在ADC数据寄存器等待传输。最高AD转换速率取决于实际的I2C总线速度。

操作时序：

/****************************************************************

函数名称：Read_ADC

函数功能：读取AD转换后的8位数值

入口参数：channel  //选择ADC通道(0-3)

出口参数：value     //AD转换后的8 bit数字量

备 注：

*****************************************************************/

unsigned char Read_ADC(unsigned char channel)

{

unsigned char value;

Start_I2c();

Send_Byte(0x90);//发送器件地址

Send_Byte(0x40+channel);//发送控制字

Start_I2c();

Send_Byte(0x91);//发送器件地址，最低位置1，表示读数据

value=Rcv_Byte();//将读取的数据赋给value变量

NoAck_I2c();//主机发送非应答信号

Stop_I2c();

return (value);

}

（4）DA转换

发送给PCF8591的第三字节被存储到DAC数据存储器，并使用片上DA转换器转换成对应的模拟电压。使用DA转换需将控制字第二位置1，使能模拟输出。

/****************************************************************

函数名称：Write_DAC

函数功能：向PCF8591发送8位数字量进行DA转换

入口参数：dat    //需转换的数字量

出口参数：

备 注：

*****************************************************************/

void Write_DAC(unsigned char dat)

{

Start_I2c();

Send_Byte(0x90);   //发送器件地址，最低位为0，表示向从机械数据

Send_Byte(0x40);//发送控制字，第四位必须置1，表示允许模拟输出

Send_Byte(dat);   //发送8位数字量

Stop_I2c();

}