前言

PCF8591 應用程式

PCF8591 的通信介面是 I2C，那么編程肯定是要符合這個協議的，單片機對 PCF8591 進行初始化，一共發送三個位元組即可，第一個位元組，和 EEPROM 類似，是器件地址位元組，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，如圖所示，

發送到 PCF8591 的第二個位元組將被存盤在控制暫存器，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，如下圖所示，學長會逐一介紹，

控制位元組的第6位是 DA 使能位，這一位置1表示 DA 輸出引腳使能，會產生模擬電壓輸出功能，第4位和第5位可以實作把 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別，我們在以往文章有介紹，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，

控制位元組的第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，當我們全部使用的時候，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 每次讀到的資料，都是上一次的轉換結果，所以同學們在使用自動增量功能的時候，要特別注意，當前讀到的是上一個通道的值，為了保持程式的通用性，我們的代碼沒有使用這個功能，直接做了一個通用的程式，

控制位元組的第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，

發送給 PCF8591 的第三個位元組 D/A 資料暫存器，表示 D/A 模擬輸出的電壓值，D/A 模擬我們一會介紹，大家知道這個位元組的作用即可，我們如果僅僅使用 A/D 功能的話，就可以不發送第三個位元組，

下面我們用一個程式，把 AIN0、AIN1、AIN3 測到的電壓值顯示在液晶上，同時大家可以轉動電位器，會發現 AIN0 的值發生變化， /Lcd1602.c 檔案程式源代碼**/ （此處省略，可參考之前章節的代碼） /I2C.c 檔案程式源代碼**/

/*****************************main.c 檔案程式源代碼******************************/
#include <reg52.h>
bit flag300ms = 1; //300ms 定時標志
unsigned char T0RH = 0; //T0 多載值的高位元組
unsigned char T0RL = 0; //T0 多載值的低位元組

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 的轉換值
            ValueToString(str, val); //轉為字串格式的電壓值
            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);
        }
    }
}
/* 讀取當前的 ADC 轉換值，chn-ADC 通道號 0~3 */
unsigned char GetADCValue(unsigned char chn){
    unsigned char val;
    I2CStart();
    if (!I2CWrite(0x48<<1)){ //尋址 PCF8591，如未應答，則停止操作并回傳 0
        I2CStop();
        return 0;
    }
    I2CWrite(0x40|chn); //寫入控制位元組，選擇轉換通道
    I2CStart();
    I2CWrite((0x48<<1)|0x01); //尋址 PCF8591，指定后續為讀操作
    I2CReadACK(); //先空讀一個位元組，提供采樣轉換時間
    val = I2CReadNAK(); //讀取剛剛轉換完的值
    I2CStop();
    return val;
}
/* ADC 轉換值轉為實際電壓值的字串形式，str-字串指標，val-AD 轉換值 */
void ValueToString(unsigned char *str, unsigned char val){
    //電壓值=轉換結果*2.5V/255，式中的 25 隱含了一位十進制小數
    val = (val*25) / 255;
    str[0] = (val/10) + '0'; //整數位字符
    str[1] = '.'; //小數點
    str[2] = (val%10) + '0'; //小數位字符
    str[3] = 'V'; //電壓單位
    str[4] = '\0'; //結束符
}
/* 配置并啟動 T0，ms-T0 定時時間 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms){
    unsigned long tmp; //臨時變數
    tmp = 11059200 / 12; //定時器計數頻率
    tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數值
    tmp = 65536 - tmp; //計算定時器多載值
    tmp = tmp + 12; //補償中斷回應延時造成的誤差
    T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定時器多載值拆分為高低位元組
    T0RL = (unsigned char)tmp;
    TMOD &= 0xF0; //清零 T0 的控制位
    TMOD |= 0x01; //配置 T0 為模式 1
    TH0 = T0RH; //加載 T0 多載值
    TL0 = T0RL;
    ET0 = 1; //使能 T0 中斷
    TR0 = 1; //啟動 T0
}
/* T0 中斷服務函式，執行 300ms 定時 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
    static unsigned char tmr300ms = 0;
    TH0 = T0RH; //重新加載多載值
    TL0 = T0RL;
    tmr300ms++;
    if (tmr300ms >= 30){ //定時 300ms
        tmr300ms = 0;
        flag300ms = 1;
    }
}

細心閱讀程式的同學會發現，程式在進行 A/D 讀取資料的時候，共使用了兩條程式去讀了2個位元組：I2CReadACK(); val = I2CReadNAK(); PCF8591 的轉換時鐘是 I2C 的 SCL，8個 SCL 周期完成一次轉換，所以當前的轉換結果總是在下一個位元組的8個 SCL 上才能讀出，因此我們這里第一條陳述句的作用是產生一個整體的 SCL 時鐘提供給 PCF8591 進行 A/D 轉換，第二次是讀取當前的轉換結果，如果我們只使用第二條陳述句的話，每次讀到的都是上一次的轉換結果，

最后

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