PCF8591工作原理及與單片機通信代碼設計

摘" 要：該文以STC15W1K24S單片機為核心控制器，分析PCF8591的工作原理，并以單片機采集氣敏傳感器的氣體濃度為例，設計一個氣體濃度監(jiān)測自動控制系統(tǒng)，給出單片機和PCF8591之間通信的代碼。設計代碼在實際設備上經(jīng)過驗證，可以正確采集到氣敏傳感器的氣體濃度。

關鍵詞：PCF8591;通信;代碼設計;STC15W1K24S單片機;傳感器

中圖分類號：TN911" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）26-0125-04

Abstract： In this paper， taking STC15W1K24S single chip microcomputer as the core controller， the working principle of PCF8591 is analyzed;with the gas concentration of gas sensor collected by single chip microcomputer as an example， an automatic control system for gas concentration monitoring is designed; and the communication code between single chip microcomputer and PCF8591 is given. The design code has been verified in the actual equipment， and the gas concentration of the gas sensor can be collected correctly.

Keywords： PCF8591; communication; code design; STC15W1K24S single chip microcomputer; sensor

PCF8591是一個單片集成、單獨供電、低功耗和8位的互補金屬氧化物半導體（CMOS）數(shù)據(jù)轉換器件，廣泛使用在需要進行A/D轉換的場合。PCF8591具有4個模擬輸入、1個模擬輸出、1個串行I2C總線接口。PCF8591有3個地址引腳A0、A1、A2，可用于硬件地址編程，允許在同一個I2C總線上接入8個PCF8591器件。在PCF8591器件上輸入輸出的地址、控制、數(shù)據(jù)信號都是通過雙線雙向I2C總線以串行的方式進行傳輸。

1" PCF8591工作原理介紹

PCF8591是一款8位的具有I2C總線接口的A/D和D/A數(shù)據(jù)轉換器，其具有4路模擬信號輸入通道、1路模擬信號輸出通道。PCF8591芯片可以通過管腳上的A0、A1、A2來配置芯片的硬件地址，因此在一根I2C總線上最多可同時連接8個PCF8591芯片。主機與芯片之間的地址信息、控制信息、數(shù)據(jù)信息都是通過I2C總線通信來實現(xiàn)的。PCF8591芯片的引腳定義及芯片封裝如圖1、表1所示。

一根I2C總線上可以掛接8個PCF8591芯片，因此對PCF8591進行讀寫操作時要提供PCF8591的地址。PCF8591芯片的地址設置格式如圖2所示。

圖2中8位地址中前4位為固定值1001，后4位為可編程部分，其中A2、A1、A0是可配置地址位，最后一位為讀寫方向位，當進行讀操作時，此位為1，進行寫操作時，此位為0。本設計中A2、A1、A0均接地，因此進行讀操作時的地址為0X91，進行寫操作時的地址為0X90。……