ADC 转换 I2C操作PCF8591

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开发板上的接线原理图:



开发板完整原理图:

1. #include <reg52.h>
   
2. #include <intrins.h>
   
3. #define MAIN_Fosc    11059200UL // 宏定义主时钟HZ
   
4. #define PCF8591_ADDR 0x90       // PCF8591地址
   
5. #define DACOUT_EN    0x40       // DAC输出使能
   
6. 
   
7. /*====================================
   
8. 自定义类型名
   
9. ====================================*/
   
10. typedef unsigned char INT8U;
    
11. typedef unsigned char uchar;
    
12. 
    
13. typedef unsigned int INT16U;
    
14. typedef unsigned int uint;
    
15. 
    
16. /*====================================
    
17. 硬件接口位声明
    
18. ====================================*/
    
19. sbit SDA  = P2 ^ 0; // I2C串行数据
    
20. sbit SCL  = P2 ^ 1; // I2C串行时钟
    
21. sbit DU   = P2 ^ 6; // 数码管段选
    
22. sbit WE   = P2 ^ 7; // 数码管位选
    
23. sbit LED1 = P1 ^ 0; // 读取AD的值是否成功（亮成功，灭失败）
    
24. sbit LED2 = P1 ^ 1; // DAC成功输出（亮成功，灭失败）
    
25. sbit BEEP = P2 ^ 3; // 蜂鸣器引脚定义
    
26. 
    
27. uchar AD_Value; // 存储AD转换回的数字量
    
28. /*====================================
    
29. 共阴极数码管段选码
    
30. ====================================*/
    
31. uchar code table[] = {
    
32.     // 0                1         2     3     4     5     6     7     8
    
33.     0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F,
    
34.     // 9     A     B           C         D           E         F                -         .          关显示
    
35.     0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x40, 0x80, 0x00};
    
36. 
    
37. /*====================================
    
38. 数码管位选码
    
39. ====================================*/
    
40. // 第1位        2位          3位         4位   5位        6位          7位        8位
    
41. uchar code T_COM[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f}; // 数码管位码
    
42. 
    
43. /*====================================
    
44. 函数：void Delay_Ms(INT16U ms)
    
45. 参数：ms，毫秒延时形参
    
46. 描述：12T 51单片机自适应主时钟毫秒级延时函数
    
47. ====================================*/
    
48. void Delay_Ms(INT16U ms)
    
49. {
    
50.     INT16U i;
    
51.     do {
    
52.         i = MAIN_Fosc / 96000;
    
53.         while (--i)
    
54.             ; // 96T per loop
    
55.     } while (--ms);
    
56. }
    
57. 
    
58. /*====================================
    
59. 函数：void Delay5us()
    
60. 描述：12T 51单片机5微秒延时函数自适应时钟（11.0592M，12M,22.1184M）
    
61. ====================================*/
    
62. void Delay5us()
    
63. {
    
64. #if MAIN_Fosc == 11059200
    
65.     _nop_();
    
66. #elif MAIN_Fosc == 12000000
    
67.     _nop_();
    
68. #elif MAIN_Fosc == 22118400
    
69.     _nop_();
    
70.     _nop_();
    
71.     _nop_();
    
72. #endif
    
73. }
    
74. 
    
75. /*====================================
    
76. 函数：void Display(INT8U Value)
    
77. 参数：Value,显示值 取值0-255
    
78. 描述：共阴极数码管显示函数可显示一个字节的数
    
79. ====================================*/
    
80. void Display(INT8U Value)
    
81. {
    
82.     //------------------------------
    
83.     DU = 1;
    
84.     P0 = table[Value / 100]; // 管显示百位
    
85.     DU = 0;
    
86. 
    
87.     P0 = 0xff; // 清除断码
    
88. 
    
89.     WE = 1;
    
90.     P0 = T_COM[0]; // 第一位数码管
    
91.     WE = 0;
    
92.     Delay_Ms(5);
    
93.     //-------------------------------
    
94.     DU = 1;
    
95.     P0 = table[Value % 100 / 10]; // 显示十位
    
96.     DU = 0;
    
97. 
    
98.     P0 = 0xff; // 清除断码
    
99. 
    
100.     WE = 1;
     
101.     P0 = T_COM[1]; // 第二位数码管
     
102.     WE = 0;
     
103.     Delay_Ms(5);
     
104.     //-------------------------------
     
105.     DU = 1;
     
106.     P0 = table[Value % 10]; // 显示个位
     
107.     DU = 0;
     
108. 
     
109.     P0 = 0xff; // 清除断码
     
110. 
     
111.     WE = 1;
     
112.     P0 = T_COM[2]; // 第三位数码管
     
113.     WE = 0;
     
114.     Delay_Ms(5);
     
115. }
     
116. 
     
117. /*====================================
     
118. 函数：I2C_init()
     
119. 描述：I2C总线初始化
     
120. ====================================*/
     
121. void I2C_init()
     
122. {
     
123.     SDA = 1; // 数据总线高
     
124.     _nop_();
     
125.     SCL = 1; // 时钟总线高
     
126.     _nop_();
     
127. }
     
128. 
     
129. /*====================================
     
130. 函数：I2C_Start()
     
131. 描述：I2C起始信号
     
132. ====================================*/
     
133. void I2C_Start()
     
134. {
     
135.     SCL = 1;
     
136.     _nop_();
     
137.     SDA = 1;
     
138.     Delay5us();
     
139.     SDA = 0;
     
140.     Delay5us();
     
141. }
     
142. 
     
143. /*====================================
     
144. 函数：I2C_Stop()
     
145. 描述：I2C停止信号
     
146. ====================================*/
     
147. void I2C_Stop()
     
148. {
     
149.     SDA = 0;
     
150.     _nop_();
     
151.     SCL = 1;
     
152.     Delay5us();
     
153.     SDA = 1;
     
154.     Delay5us();
     
155. }
     
156. 
     
157. /*====================================
     
158. 函数：Master_ACK(bit i)
     
159. 参数：i 为0时发送非应答 为1时发送应答
     
160. 描述：I2C主机发送应答
     
161. ====================================*/
     
162. void Master_ACK(bit i)
     
163. {
     
164.     SCL = 0; // 拉低时钟总线允许SDA数据总线上的数据变化
     
165.     _nop_(); // 让总线稳定
     
166.     if (i)   // 如果i = 1 那么拉低数据总线 表示主机应答
     
167.     {
     
168.         SDA = 0;
     
169.     } else {
     
170.         SDA = 1; // 发送非应答
     
171.     }
     
172.     _nop_(); // 让总线稳定
     
173.     SCL = 1; // 拉高时钟总线 让从机从SDA线上读走 主机的应答信号
     
174.     _nop_();
     
175.     SCL = 0; // 拉低时钟总线， 占用总线继续通信
     
176.     _nop_();
     
177.     SDA = 1; // 释放SDA数据总线。
     
178.     _nop_();
     
179. }
     
180. 
     
181. /*====================================
     
182. 函数：Test_ACK()
     
183. 返回：0为非应答 1为应答
     
184. 描述：I2C检测从机应答
     
185. ====================================*/
     
186. bit Test_ACK() // 检测从机应答
     
187. {
     
188.     SCL = 1; // 时钟总线为高电平期间可以读取从机应答信号
     
189.     Delay5us();
     
190.     if (SDA) {
     
191.         SCL = 0;
     
192.         I2C_Stop();
     
193.         return (0);
     
194.     } else {
     
195.         SCL = 0;
     
196.         return (1);
     
197.     }
     
198. }
     
199. 
     
200. /*====================================
     
201. 函数：I2C_send_byte(uchar byte)
     
202. 参数：byte 要发送的字节
     
203. 描述：I2C发送一个字节
     
204. ====================================*/
     
205. void I2C_send_byte(uchar byte)
     
206. {
     
207.     uchar i;
     
208.     for (i = 0; i < 8; i++) {
     
209.         SCL = 0;
     
210.         _nop_();
     
211.         if (byte & 0x80) //
     
212.         {
     
213.             SDA = 1;
     
214.             _nop_();
     
215.         } else {
     
216.             SDA = 0;
     
217.             _nop_();
     
218.         }
     
219.         SCL = 1;
     
220.         _nop_();
     
221.         byte <<= 1;
     
222.     }
     
223.     SCL = 0;
     
224.     _nop_();
     
225.     SDA = 1;
     
226.     _nop_();
     
227. }
     
228. 
     
229. /*====================================
     
230. 函数：I2C_read_byte()
     
231. 返回：读取的字节
     
232. 描述：I2C读一个字节
     
233. ====================================*/
     
234. uchar I2C_read_byte()
     
235. {
     
236.     uchar i, dat;
     
237.     SCL = 0;
     
238.     _nop_();
     
239.     SDA = 1;
     
240.     _nop_();
     
241.     for (i = 0; i < 8; i++) {
     
242.         SCL = 1;
     
243.         _nop_();
     
244.         dat <<= 1;
     
245.         if (SDA) {
     
246.             dat |= 0x01;
     
247.         }
     
248.         _nop_();
     
249.         SCL = 0;
     
250.         _nop_();
     
251.     }
     
252.     return (dat);
     
253. }
     
254. 
     
255. /*DAC输出*/
     
256. bit DAC_OUT(uchar DAT)
     
257. {
     
258.     I2C_Start();
     
259.     I2C_send_byte(PCF8591_ADDR + 0);
     
260.     if (!Test_ACK()) {
     
261.         return (0);
     
262.     }
     
263.     I2C_send_byte(DACOUT_EN); // DA输出使能
     
264.     if (!Test_ACK()) {
     
265.         return (0);
     
266.     }
     
267.     I2C_send_byte(DAT);
     
268.     if (!Test_ACK()) {
     
269.         return (0);
     
270.     }
     
271.     I2C_Stop();
     
272.     return (1);
     
273. }
     
274. 
     
275. /*读AD数据*/
     
276. bit ADC_Read(uchar CON)
     
277. {
     
278.     I2C_Start();
     
279.     I2C_send_byte(PCF8591_ADDR + 0);
     
280.     if (!Test_ACK()) {
     
281.         return (0);
     
282.     }
     
283.     I2C_send_byte(CON);
     
284.     Master_ACK(0);
     
285.     I2C_Start();
     
286.     I2C_send_byte(PCF8591_ADDR + 1);
     
287.     if (!Test_ACK()) {
     
288.         return (0);
     
289.     }
     
290.     AD_Value = I2C_read_byte();
     
291.     Master_ACK(0);
     
292.     I2C_Stop();
     
293.     return (1);
     
294. }
     
295. 
     
296. void main()
     
297. {
     
298.     I2C_init();
     
299.     while (1) {
     
300.         /*
     
301.          // 单端输入，读出通道2的值
     
302.         //ADC_Read()   传入的参数说明:
     
303. 
     
304.         00 AN0 ->0x00H
     
305.         01 AN1 ->0x01H
     
306.         10 AN2 ->0x02H
     
307.         11 AN3 ->0x03H
     
308. 
     
309.         该开发板中00表示 模式0  0  ,0X00H 读的是AN0的通道 该通道接光敏   
     
310.         该开发板中01表示 模式0  1  ,0X01H 读的是AN1的通道 该通道接热敏
     
311.         该开发板中10表示 模式1  0  ,0X02H 读的是AN2的通道 改线路接了一个10K的电位器,可以通过改变电位器测试数值
     
312.         该开发板中11表示 模式1  0  ,0X03H 读的是AN3的通道 目前悬空外挂,如果需要测试,可以外接设备进行读取
     
313.         */
     
314.       
     
315.   
     
316.         if (ADC_Read(0x00))//如果返回为1 证明正确的读取到了AD数值
     
317.             LED1 = 0;
     
318.         else
     
319.             LED1 = 1;
     
320.         if (DAC_OUT(AD_Value))//如果单片机成功的数据传给DAC
     
321.             LED2 = 0;
     
322.         else
     
323.             LED2 = 1;
     
324.         Display(AD_Value);//如果需要输出电压 直接可以---用这代码Display(AD_Value*0.0196*10);
     
325.         if (AD_Value < 100)//预警,当读取到的数值,达到一定条件 蜂鸣器开始预警
     
326.             BEEP = 0;
     
327.         else
     
328.             BEEP = 1;
     
329.         Delay_Ms(5);
     
330.     }
     
331. }

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