PCF8591 I2C总线接口的A/D芯片及其应用

2018-01-12 20:39:05编辑:什么鱼 关键字:PCF8591  I2C总线接口  A  D芯片

1 引言

    I2C总线是Philips公司推出的串行总线,整个系统仅靠数据线(SDA)和时钟线(SCL)实现完善的全双工数据传输,即CPU与各个外围器件仅靠这两条线实现信息交换。I2C总线系统与传统的并行总线系统相比具有结构简单、可维护性好、易实现系统扩展、易实现模块化标准化设计、可靠性高等优点。
    在一个完整的 单片机 系统中,A/D转换芯片往往是必不可少的。PCF8591是一种具有I2C总线接口的A/D转换芯片。在与CPU的信息传输过程中仅靠时钟线SCL和数据线SDA就可以实现。


2  芯片介绍

    

PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器。有4路A/D转换输入,1路D/A模拟输出。这就是说,它既可以作A/D转换也可以作D/A转换。A/D转换为逐次比较型。引脚图如图1所示。结构图如图2所示。电源电压典型值为5V。
AIN0~AIN3:模拟信号输入端。
A0~A3:引脚地址端。
VDD、VSS:电源端。
          (2.5~6V)
SDA、SCL:I2C总线的数据线、
              时钟线。
OSC:外部时钟输入端,内部时钟
      输出端。
EXT:内部、外部时钟选择线,使
      用内部时钟时EXT接地。
AGND:模拟信号地。
AOUT:D/A转换输出端。
VREF:基准电源端。

                              图2  PCF8591

3 应用
    3.1 器件总地址
    PCF8591采用典型的I2C总线接口器件寻址方法,即总线地址由器件地址、引脚地址和方向位组成。飞利蒲公司规定A/D器件地址为1001。引脚地址为A2A1A0,其值由用户选择,因此I2C系统中最多可接23=8个具有I2C总线接口的A/D器件。地址的最后一位为方向位R/ ,当主控器对A/D器件进行读操作时为1,进行写操作时为0。总线操作时,由器件地址、引脚地址和方向位组成的从地址为主控器发送的第一字节。
    3.2 控制字节
    控制字节用于实现器件的各种功能,如模拟信号由哪几个通道输入等。控制字节存放在控制寄存器中。总线操作时为主控器发送的第二字节。其格式如下所示:
 

其中:D1、D0两位是A/D通道编号:00通道0,01通道1,10通道2,11通道3
       D2  自动增益选择(有效位为1)
       D5、D4模拟量输入选择:00为四路单数入、01为三路差分输入、10为单端与差分配合输入、11为模拟输出允许有效
    当系统为A/D转换时,模拟输出允许为0。模拟量输入选择位取值由输入方式决定:四路单端输入时取00,三路差分输入时取01,单端与差分输入时取10,二路差分输入时取11。最低两位时通道编号位,当对0通道的模拟信号进行A/D转换时取00,当对1通道的模拟信号进行A/D转换时取01,当对2通道的模拟信号进行A/D转换时取10,当对3通道的模拟信号进行A/D转换时取11。
    在进行数据操作时,首先是主控器发出起始信号,然后发出读寻址字节,被控器做出应答后,主控器从被控器读出第一个数据字节,主控器发出应答,主控器从被控器读出第二个数据字节,主控器发出应答…一直到主控器从被控器中读出第n个数据字节,主控器发出非应答信号,最后主控器发出停止信号。
3.3 应用电路
    如图3所示电路是暖水锅炉水温检测和A/D转换电路。AD581作为电流型温度传感器AD590的基准电源。两只AD590分别用来采集上水和回水的温度。


        图3 暖水锅炉水温检测和A/D转换电路
    温度变化时通过AD590的电流发生变化,温度每升高1℃,电流增加1mA。两只远放电路的作用是将电流信号转变为电压信号。图中R6、R7、R8、R9是温度校准电位器,均采用精细电位器。图中R6和R7分别用来校准0℃时两运放的输出电压,即将传感器置于冰水混合液中时,调节R6或R7使运放的输出电压,即将传感器置于冰水混合液中时,调节R6或R7使运放的输出电压为0V。图中R8和R9分别用来校准100℃时两运放的输出电压,即将传感器置于沸水时,调节R8或R9使两运放的输出电压为某一确定值。此值由使用者决定,当然,其值大小要考虑A/D转换器选用的基准电源值。
    A/D转换器PCF8591靠数据线SDL和时钟线SCL与CPU联系。由软件决定水温数据的采集时间和数据的存储以及送去显示。

4 结论

    Philips公司推出的I2C总线系统较通用 单片机 系统电路简单。由普通CPU芯片同I2C专用器件组成的系统为模拟I2C系统,它性能稳定,价格较低,具有较大的应用前景


关键字:PCF8591  I2C总线接口  A  D芯片

来源: eefocus 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mcu/article_2018011237320.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:单片机控制DAC0832输出锯齿波
下一篇:单片机演奏音乐实验

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

串行时钟PCF8583在微机保护装置中的应用

引言    微机保护装置配备的高性能实时时钟,用来记录微机保护动作、开关变位、事故与预告等事件的时间信息,从而形成完整的事件顺序记录,对分析继电保护的动作行为、提高电力系统运行的可靠性具有重要意义。与先前的时钟器件(如DS12C887)相比,PCF8583是串行总线扩展方式的实时时钟器件,只需通过DSP的I2C时钟线SCL和数据线SDA就可完成其参数设置、读取日期和时间等操作,同时PCF8583接口简单,占用DSP资源少和可靠性高,且掉电时仍能够进行时间计数。dsPIC33F系列微处理器是将单片机与DSP技术相结合的高性能16位数字信号控制器,将该控制器与串行时钟PCF8583同时应用于微机保护装置
发表于 2018-04-12 21:30:02
串行时钟PCF8583在微机保护装置中的应用

PCF8591与AT89C51单片机的接口程序

  以AT89C51为主器件.I2C总线上连接4个PCF8591芯片,芯片地址分别为(OOOb、OlOb、020b、400b),89C51的P3.6作为SCL信号.P3.7做为SDA信号,每个芯片的模拟输入采用单端方式输入,参考电压VREF选用4.8V。参考电路如下图所示。下面程序为I2c协议、读取4路A,D转换数据以及写入D/A变换数值的C语言代码。
发表于 2018-03-05 22:06:04
PCF8591与AT89C51单片机的接口程序

MSP430F1121与PCF8576驱动程序

#include  "MSP430x11x1.h" #define uint unsigned int #define uchar unsigned char //器件地址 uchar    PCF8576=0x70; //内存数据定义 uchar    ByteCnt;     //I2C 数据字节计数器 
发表于 2018-01-29 20:31:58

PCF8563 I2C 实时时钟日历芯片

概述PCF8563是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片,它提供一个可编程时钟输出,一个中断输出和掉电检测器,所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s,每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自动增加。特性低工作电流:典型值为0.25μA(VDD=3.0V,Tamb=25 ℃时);世纪标志;大工作电压范围:1.0~5.5V;低休眠电流;典型值为0.25μA (VDD=3.0V, Tamb=25 ℃);400KHz 的I2C总线接口(VDD=1.8~5.5V 时);可编程时钟输出频率为:32.768KHz,1024Hz,32Hz,1Hz;报警和定时器;掉电检测器;内部集成的振荡器电容
发表于 2018-01-15 20:33:48
PCF8563 I2C 实时时钟日历芯片

PCF8563实时时钟/日历芯片介绍

概述    PCF8563是一款低功耗的CMOS实时时钟/日历芯片,它提供一个可编程时钟输出,一个中断输出和掉电检测器,所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s,每次读写数据后,内嵌的字地址寄存器会自动增加。特性 低工作电流:典型值为0.25μA(VDD=3.0V,Tamb=25 ℃时); 世纪标志; 大工作电压范围:1.0~5.5V; 低休眠电流;典型值为0.25μA (VDD=3.0V, Tamb=25 ℃); 400KHz 的I2C总线接口(VDD=1.8~5.5V 时
发表于 2018-01-15 20:17:50
PCF8563实时时钟/日历芯片介绍

I2C总线接口扩展技术

):在时钟scl为高电平期间,数据线sda出现由低电平向高电平的变化,停止i2c总线上的数据传送;   (3) 应答信号(a):i2c总线的第9个脉冲对应应答,对应sda线上显示低电平时为“应答”信号(a),sda线上显示高电平时为“非应答”信号(/a);   (4) 数据位传送:i2c总线开始信号或应答信号之后的第1~8个时钟脉冲对应一个字节的8位数据传送。在脉冲高电平期间,数据串行传送;在脉冲低电平期间,数据准备,允许总线上数据电平变化。   4 i2c总线的接口扩展技术     i2c总线软硬件协议十分巧妙,它可以用于构成多主系统。系统中有多个i2c总线接口
发表于 2016-05-16 10:15:52
I2C总线接口扩展技术

小广播

何立民专栏

单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved