1、PCF8591模块简介

PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I²C总线接口。
在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。

2、电路连接图

PCF8591电路连接图

AIN0～AIN3：模拟信号输入端。
A0～A2：器件地址的低3位。
VSS：电源负极。
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。
VREF：基准电源端。
AOUT：D/A 转换输出端。
VDD：电源端。（2.5～6V）
AINI外接了一个光敏电阻和一个定值电阻，读取的是定值电阻两端的电压，因此，光照越强，光敏电阻阻值越小，即电压越小，然后R31电压增大，所以总的来看，读取到的电压是随光照增加而增大的。
AIN3外接一个电位器RB2，读取到的是AIN3向接地部分的电阻，因此是随电阻增大，电压减小

这里J3的18、19两根引脚，一个AIN0是ADC读取，一个OUT是DAC输出，都是可以外接设备的，通过跳线帽连接，可以读取out输出值。

3、器件地址

与AT24C0D相同，PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，也就是编写器件地址第2、3、4位。最后一位地址的最后一位为方向位R/W ，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。前四位固定为1001，因此允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。
即0X90——写操作地址+器件地址
0X91——读操作地址+器件地址

4、DA转换功能

①启动IIC
②发送器件地址+写：0x90
③发送通道选择命令：0x40-0x43 （0x00-0x03 )
④重新启动IIC
⑤发送器件地址+读：0x91
⑥读取转换数据

unsigned char read_rb(unsigned char channel)//选择通道，取值0、1、2、3
{
  unsigned char dat;
  IIC_Start();
  IIC_SendByte(0x90); //写
  IIC_WaitAck();
  IIC_SendByte(40+channel);
  IIC_WaitAck();

  IIC_Start();
  IIC_SendByte(0x91); //读
  IIC_WaitAck();
  dat = IIC_RecByte();
  IIC_SendAck(1);
  IIC_Stop();
  return dat;
}

5、AD转换功能

读取的第一个字节是上一次转换的结果。读取上一个字节后，才开始进行这次转换的采样，所以读取的第二个字节才是这次的转换结果。所以读取转换结果的步骤是：发送转换命令，将上次的结果读走，然后等一会儿，然后读取结果。
①启动
②发送器件地址+写：0x90
③发送DAC使能：0x40
④发送数字信号值：X

void write_DAC(unsigned char x)
{
  IIC_Start();
  IIC_SendByte(0x90); //写
  IIC_WaitAck();
 
  IIC_SendByte(0x43); //允许输出
  IIC_WaitAck();
  IIC_SendByte(x);
  IIC_WaitAck();
  IIC_Stop();
 
}

6、IIC通信

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

#define DELAY_TIME 5

#define SlaveAddrW 0xA0
#define SlaveAddrR 0xA1

//总线引脚定义
sbit SDA = P2^1;  /* 数据线 */
sbit SCL = P2^0;  /* 时钟线 */

void IIC_Delay(unsigned char i)
{
    do{_nop_();}
    while(i--);        
}
//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
    SDA = 1;
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SDA = 0;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 0;	
}

//总线停止条件
void IIC_Stop(void)
{
    SDA = 0;
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SDA = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
}

//发送应答
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{
    SCL = 0;
    SDA = ackbit;  					// 0：应答，1：非应答
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    SCL = 0; 
    SDA = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
}

//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
    bit ackbit;
	
    SCL  = 1;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    ackbit = SDA;
    SCL = 0;
    IIC_Delay(DELAY_TIME);
    return ackbit;
}

//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
    unsigned char i;

    for(i=0; i<8; i++)
    {
        SCL  = 0;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
        if(byt & 0x80) SDA  = 1;
        else SDA  = 0;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
        SCL = 1;
        byt <<= 1;
        IIC_Delay(DELAY_TIME);
    }
    SCL  = 0;  
}

//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
    unsigned char i, da;
    for(i=0; i<8; i++)
    {   
    	SCL = 1;
	IIC_Delay(DELAY_TIME);
	da <<= 1;
	if(SDA) da |= 1;
	SCL = 0;
	IIC_Delay(DELAY_TIME);
    }
    return da;    
}