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蓝桥杯备战——13.PCF8591芯片的使用

蓝桥杯备战——13.PCF8591芯片的使用

目录

    • 1.芯片简介
    • 2.读写时序
    • 3.控制字
    • 4.代码封装库
    • 5.原理图分析
    • 6.使用示例

1.芯片简介

在这里插入图片描述

截取自NXP的PCF8591芯片数据手册,我把重点关注部分划出来了,请务必自行阅读一遍数据手册!

2.读写时序

①器件地址
在这里插入图片描述
Bit0决定是读还是写操作,Bit1~Bit3由外部引脚A0到A2确定。由于A0到A2接地,所有写地址为0X90,读地址为0X91。

②DAC
在这里插入图片描述
由上图我们可以看到,如果要进行D/A转换输出,我们只需写起始信号,地址写,等待应答,写控制字,等待应答,写DAC值(0~255),等待应答,发送停止信号。

③ADC:
在这里插入图片描述
由上图我们可以看到,如果要进行A/D转换,我们只需写起始信号,地址写,等待应答,写控制字,等待应答,写起始信号,地址读,等待应答,读ADC值,发送不应答,发送停止信号。

3.控制字

我就不细讲了,自己翻译一遍就懂了
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

4.代码封装库

#include "pcf8591.h"
#include "iic.h"

//****************获取ADC转换值******************
//mode:0~3,analog input programming
//channel:A/D channal number
//return: 0~5V to 0~255 ADC Value
//***********************************************
u8 Get_AdcValue(u8 mode,u8 channel)
{
	u8 ADC_Value;
	IIC_Start();	//发送IIC开始信号
	IIC_Send_Byte(0X90);	//发送写命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(0x40|(mode<<4)|channel); //写控制字
	IIC_Wait_Ack();
	
	IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(0X91); //发送读命令			   
	IIC_Wait_Ack();
  	ADC_Value=IIC_Read_Byte(0);	//读入ADC值
  	IIC_Stop();//产生停止信号	    
	return ADC_Value;
}

//输出DAC 0~255 to 0~5V
void Write_DAC(u8 DAC_Value)
{
	IIC_Start();	//发送IIC开始信号
	IIC_Send_Byte(0X90);	//发送写命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(0x40);  //写控制字:使能DAC输出
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(DAC_Value);	//写DAC值
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Stop();//产生停止信号
}

//获取ADC转换值,输出DAC
u8 RAdc_WDac(u8 mode,u8 channel,u8 DAC_Value)
{
	u8 ADC_Value;
	IIC_Start();	//发送IIC开始信号
	IIC_Send_Byte(0X90);	//发送写命令
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(0x40|(mode<<4)|channel);  //写控制字:使能DAC输出,配置ADC模式及通道
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(DAC_Value);	//写DAC值
	IIC_Wait_Ack();
	
	IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(0X91); //发送读命令			   
	IIC_Wait_Ack();
 	ADC_Value=IIC_Read_Byte(0);	//读入ADC值
  	IIC_Stop();//产生停止信号	    
	return ADC_Value;
}


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注释即解析,请自行体会!

5.原理图分析

①测量放大电路
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研究过运放的同学一眼就能看出这是个仪表放大电路哈,蓝桥杯运放是必考项目,包括理论部分也会考。所以有不懂的,请自行补上哦!最终的输出AIN2作为了PCF8591的模拟输入2,下图是此电路的计算分析:
在这里插入图片描述
注:此截图来源于B站UP唐老师讲电赛运放大师讲运放系列,若有侵权,请联系删除!

②电阻分压电路
就一滑动变阻器分压之后输出的AIN3作为PCF8591的模拟输入3,
在这里插入图片描述
③光强采集电路
也是一个光明电阻和电阻串联分压输出AIN1作为PCF8591的模拟输入1,
在这里插入图片描述
④外部输入
正好AIN0与OUT挨着,我们可以用跳线帽短接来测试D/A与A/D
在这里插入图片描述

6.使用示例

按键按下之后先输出D/A,然后采集AIN0的ADC值,并通过数码管显示出来。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
关于上面的函数我前面几节都封装过,请自行查看。

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