引言

PCF8591 是單電源，低功耗8 位CMOS 數據采集器件，具有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 用于編程硬件地址，允許將最多8 個器件連接至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，在單片機應用系統中得到了廣泛的應用，這篇文章是介紹IIC通信在ADDA轉換芯片PCF8591中的應用。

關于IIC

IIC總線通信協議的介紹在"基于51單片機IIC通信的AT24C02學習筆記"有詳細的介紹。

關于PCF8591

PCF8591是單片、單電源低功耗8位CMOS數據采集器件，具有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 用于編程硬件地址，允許將最多8個器件連接至I2C總線而不需要額外硬件。器件的地址、控制和數據通過兩線雙向I2C總線傳輸。器件功能包括多路復用模擬輸入、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是寫入或讀出數據，而PCF8591是AIN端口輸入模擬電壓，然后PCF8591將轉換后的數字量通過ＩＩＣ總線發送給單片機，或是單片機通過ＩＩＣ總線給一個數字量，然后PCF8591通過AOUT端口將模擬電壓輸出．

控制字格式

最高位默認為０

第６位是選擇是否允許模擬電壓輸出，在ＤＡ轉換時設置為1,AD轉換時設置為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位默認為０

第２位是自動增量使能位，如果自動增量（auto-increment）標志置1，每次A/D 轉換后通道號將自動增加。

第１／０為是在ＡＤ轉換時選擇哪一個通道輸入的電壓轉換為數字量.

PCF8591的器件地址

每一個IIC器件都有一個器件地址，來區分不同的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為數字量并發送到總線上，可以知道該函數需要指定輸入的通道，還要將轉換后的數字量返回，所以該函數有返回值，和一個形參

程序實現：

/*讀取某一個通道轉換后的數字量*/
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通過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,下一個字節為寫入
	ack();
	write_byte(0x40);				//設置控制字			0100 0000 允許模擬輸出,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

我們可以用一個轉換公式，將ＡＤ轉換后的數字量轉換為對應的電壓值，在數碼管或液晶上顯示，公式如下：

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

　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);						//將數字量轉換為模擬量輸出到led顯示
        dis_Voltage1(fun(dat1));		//數碼管顯示電壓值
        Delay_Ms(5);						//延時緩沖

　　這樣就可以實時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簡易的小量程（５ｖ）的電壓表了

總結

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容,相比于其他的ADDA轉換芯片,它結構簡單,不需要外圍的電路,可以直接使用,而且容易實現模塊化設計，在大多數單片機系統中ADDA幾乎是不可缺少的，而PCF8591只需要兩個IO口（時鐘和數據）和電源就可以實現，大大節省了IO口的使用。

關于AT24C02的使用，請看我另一篇隨筆：“基于51單片機IIC通信的AT24C02學習筆記”

參考資料：

PCF8591_百度百科

iic_百度百科

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總結

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学习笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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