PCF8591的硬件接口
PCF8591是一個單電源低功耗的8位CMOS數(shù)據(jù)采集器件，具有4路模擬輸入，1路模擬輸出和一個串行I2C總線接口用來與MCU通信。3個地址引腳A0、A1、A2用于編程硬件地址，允許最多8個器件連接到I2C總線而不需要額外的片選電路。器件的地址、控制以及數(shù)據(jù)都是通過I2C總線來傳輸，我們先看一下PCF8591的原理圖，如圖1所示。
圖1 PCF8591原理圖
其中引腳1、2、3、4是4路模擬輸入，引腳5、6、7是I2C總線的硬件地址，8腳是數(shù)字GND，9腳和10腳是I2C總線的SDA和SCL。12腳是時鐘選擇引腳，如果接高電平表示用外部時鐘輸入，接低電平則用內(nèi)部時鐘，我們這套電路用的是內(nèi)部時鐘，因此12腳直接接GND，同時11腳懸空。13腳是模擬GND，在實際開發(fā)中，如果有比較復(fù)雜的模擬電路，那么模擬GND部分在布局布線上要特別處理，而且和數(shù)字GND的連接也有多種方式，這里大家先了解即可。在我們板子上沒有復(fù)雜的模擬部分電路，所以我們把模擬的GND和數(shù)字GND接到一起即可。14腳是基準(zhǔn)源，15腳是DAC的模擬輸出，16腳是供電電源VCC。
PCF8591的ADC是逐次逼近型的，轉(zhuǎn)換速率算是中速，但是他的速度瓶頸在I2C通信上。由于I2C通信速度較慢，所以最終的PCF8591的轉(zhuǎn)換速度，直接取決于I2C的通信速率。由于I2C速度的限制，所以PCF8591的算是個低速的AD和DA集成，主要應(yīng)用在一些轉(zhuǎn)換速度要求不高，希望成本較低的場合，比如電池供電設(shè)備，測量電池的供電電壓，電壓低于某一個值，報警提示更換電池等類似場合。
Vref基準(zhǔn)電壓的提供，方法一是采用簡易的原則，直接接到VCC上去。但是由于VCC會受到整個線路的用電功耗情況影響，一來不是準(zhǔn)確的5V，實測大多在4.8V左右，二來隨著整個系統(tǒng)負(fù)載情況的變化會產(chǎn)生波動，所以只能用在簡易的、對精度要求不高的場合。方法二是使用專門的基準(zhǔn)電壓器件，比如TL431，它可以提供一個精度很高的2.5V的電壓基準(zhǔn)，這是我們通常采用的方法。如圖2所示。
圖2 PCF8591電路圖
圖中J17是雙排插針，大家可以根據(jù)自己的需求選擇跳線帽短接還是使用杜邦線接其他外接電路，都是可以的。在這個地方，我們直接把J17的3腳和4腳用跳線帽短路起來，那么現(xiàn)在Vref的基準(zhǔn)源就是2.5V了。分別把5和6、7和8、9和10、11和12用跳線帽短接起來的話，那么我們的AIN0實測的就是滑動變阻器的分壓值，AIN1和AIN2測的是GND的值，AIN3測的是+5V的值。這里需要注意的是，AIN3雖然測的是+5V的值，但是對于AD來說，只要輸入信號超過Vref基準(zhǔn)源，它得到的始終都是最大值，即255，也就是說它實際上無法測量超過其Vref的電壓信號。需要注意的是，所有輸入信號的電壓值都不能超過VCC，即+5V，否則可能會損壞ADC芯片。
編輯：admin 最后修改時間：2018-05-08
