PCF8591應(yīng)用程序
PCF8591 的通信接口是 I2C，那么編程肯定是要符合這個協(xié)議的。單片機對 PCF8591 進行初始化，一共發(fā)送三個字節(jié)即可。第一個字節(jié)，和 EEPROM 類似，是器件地址字節(jié)，其中 7 位代表地址，1 位代表讀寫方向。地址高 4 位固定是 0b1001，低三位是 A2，A1，A0，這三位我們電路上都接了 GND，因此也就是 0b000，如圖 17-5 所示。
圖 17-5 PCF8591 地址字節(jié)
圖 17-5 PCF8591 地址字節(jié)
發(fā)送到 PCF8591 的第二個字節(jié)將被存儲在控制寄存器，用于控制 PCF8591 的功能。其中第 3 位和第 7 位是固定的 0，另外 6 位各自有各自的作用，如圖 17-6 所示，我逐一介紹。
圖17-6 PCF8591 控制字節(jié)
圖17-6 PCF8591 控制字節(jié)
控制字節(jié)的第 6 位是 DA 使能位，這一位置 1 表示 DA 輸出引腳使能，會產(chǎn)生模擬電壓輸出功能。第 4 位和第 5 位可以實現(xiàn)把 PCF8591 的 4 路模擬輸入配置成單端模式和差分模式，單端模式和差分模式的區(qū)別，我們在 17.5 節(jié)有介紹，這里大家只需要知道這兩位是配置 AD輸入方式的控制位即可，如圖 17-7 所示。
圖 17-7 PCF8591 模擬輸入配置方式
圖 17-7 PCF8591 模擬輸入配置方式
控制字節(jié)的第 2 位是自動增量控制位，自動增量的意思就是，比如我們一共有 4 個通道，當(dāng)我們?nèi)渴褂玫臅r候，讀完了通道 0，下一次再讀，會自動進入通道 1 進行讀取，不需要我們指定下一個通道，由于 A/D 每次讀到的數(shù)據(jù)，都是上一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果，所以同學(xué)們在使用自動增量功能的時候，要特別注意，當(dāng)前讀到的是上一個通道的值。為了保持程序的通用性，我們的代碼沒有使用這個功能，直接做了一個通用的程序。
控制字節(jié)的第 0 位和第 1 位就是通道選擇位了，00、01、10、11 代表了從 0 到 3 的一共4 個通道選擇。
發(fā)送給 PCF8591 的第三個字節(jié) D/A 數(shù)據(jù)寄存器，表示 D/A 模擬輸出的電壓值。D/A 模擬我們一會介紹，大家知道這個字節(jié)的作用即可。我們?nèi)绻麅H僅使用 A/D 功能的話，就可以不發(fā)送第三個字節(jié)。
下面我們用一個程序，把 AIN0、AIN1、AIN3 測到的電壓值顯示在液晶上，同時大家可以轉(zhuǎn)動電位器，會發(fā)現(xiàn) AIN0 的值發(fā)生變化。
/***************************Lcd1602.c 文件程序源代碼*****************************/
（此處省略，可參考之前章節(jié)的代碼）
/*****************************I2C.c 文件程序源代碼*******************************/
（此處省略，可參考之前章節(jié)的代碼）
/*****************************main.c 文件程序源代碼******************************/
#include
bit flag300ms = 1; //300ms 定時標志
unsigned char T0RH = 0; //T0 重載值的高字節(jié)
unsigned char T0RL = 0; //T0 重載值的低字節(jié)
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
unsigned char GetADCValue(unsigned char chn);
void ValueToString(unsigned char *str, unsigned char val);
extern void I2CStart();
extern void I2CStop();
extern unsigned char I2CReadACK();
extern unsigned char I2CReadNAK();
extern bit I2CWrite(unsigned char dat);
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
void main(){
unsigned char val;
unsigned char str[10];
EA = 1; //開總中斷
ConfigTimer0(10); //配置 T0 定時 10ms
InitLcd1602(); //初始化液晶
LcdShowStr(0, 0, "AIN0 AIN1 AIN3"); //顯示通道指示
while (1){
if (flag300ms){
flag300ms = 0; //顯示通道 0 的電壓
val = GetADCValue(0); //獲取 ADC 通道 0 的轉(zhuǎn)換值
ValueToString(str, val); //轉(zhuǎn)為字符串格式的電壓值
LcdShowStr(0, 1, str); //顯示到液晶上
//顯示通道 1 的電壓
val = GetADCValue(1);
ValueToString(str, val);
LcdShowStr(6, 1, str);
//顯示通道 3 的電壓
val = GetADCValue(3);
ValueToString(str, val);
LcdShowStr(12, 1, str);
}
}
}
/* 讀取當(dāng)前的 ADC 轉(zhuǎn)換值，chn-ADC 通道號 0~3 */
unsigned char GetADCValue(unsigned char chn){
unsigned char val;
I2CStart();
if (!I2CWrite(0x48<<1)){ //尋址 PCF8591，如未應(yīng)答，則停止操作并返回 0
I2CStop();
return 0;
}
I2CWrite(0x40|chn); //寫入控制字節(jié)，選擇轉(zhuǎn)換通道
I2CStart();
I2CWrite((0x48<<1)|0x01); //尋址 PCF8591，指定后續(xù)為讀操作
I2CReadACK(); //先空讀一個字節(jié)，提供采樣轉(zhuǎn)換時間
val = I2CReadNAK(); //讀取剛剛轉(zhuǎn)換完的值
I2CStop();
return val;
}
/* ADC 轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)為實際電壓值的字符串形式，str-字符串指針，val-AD 轉(zhuǎn)換值 */
void ValueToString(unsigned char *str, unsigned char val){
//電壓值=轉(zhuǎn)換結(jié)果*2.5V/255，式中的 25 隱含了一位十進制小數(shù)
val = (val*25) / 255;
str[0] = (val/10) + '0'; //整數(shù)位字符
str[1] = '.'; //小數(shù)點
str[2] = (val%10) + '0'; //小數(shù)位字符
str[3] = 'V'; //電壓單位
str[4] = '