PCF8591中文数据手册.pdf

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。PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。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。 **PCF8591简介** PCF8591是一款单片集成的8位CMOS数据采集芯片，设计用于低功耗应用。它具备4个模拟输入通道、1个模拟输出以及1个I²C（Inter-Integrated Circuit）串行总线接口。通过3个可编程的硬件地址引脚A0、A1和A2，最多可以连接8个PCF8591在同一I²C总线上，无需额外的硬件。 **主要特性** 1. **单电源供电**：支持2.5 V到6 V的工作电压范围。 2. **低待机电流**：适用于节能设计。 3. **I²C总线接口**：采用串行输入/输出，减少了所需的引脚数量。 4. **硬件地址编程**：通过A0、A1和A2引脚实现3位地址空间，最多可连接8个器件。 5. **采样速率**：由I²C总线的速度决定。 6. **模拟输入**：可配置为单端或差分输入，支持4个通道。 7. **自动增量通道选择**：在A/D转换后自动切换到下一个通道。 8. **模拟电压范围**：与VSS（电源负极）和VDD（电源正极）的电压范围一致。 9. **跟踪与保持电路**：确保在转换过程中保持输入稳定。 10. **8位逐次逼近A/D转换器**：提供高精度模拟数字转换。 11. **乘法D/A转换器**：带有模拟输出，可以输出与送入数据对应的模拟电压。 **应用场景** PCF8591常用于： 1. **闭环控制系统**：如工业自动化、电机控制等。 2. **远程数据采集**：在低功耗要求的无线传感器网络中。 3. **电池供电设备**：如便携式电子设备。 4. **模拟数据采集**：在汽车、音响和电视等领域的应用。 **内部结构与工作原理** 1. **内部框图**：包括模拟输入多路复用器、跟踪与保持电路、A/D转换器、D/A转换器和I²C总线接口。 2. **引脚布局**：16引脚DIP封装，每个引脚都有特定功能。 3. **地址与控制**：I²C总线的地址包括固定部分和可编程部分，控制字用于设定器件工作模式。 4. **D/A转换**：D/A转换器接收的数据字节会被转换为相应的模拟电压输出。 **操作描述** 1. **地址选择**：I2C总线通过发送特定地址激活PCF8591，地址包含固定部分和由A0、A1、A2引脚决定的可编程部分。 2. **控制字**：第二个字节控制模拟输出和输入配置，自动增量模式下通道会自动递增。 3. **D/A转换**：第三个字节进入DAC数据寄存器，通过内部电阻分压网络生成模拟输出。 4. **模拟输出**：由缓冲放大器驱动，可以通过控制寄存器开启或关闭，保持输出电压直到新数据到来。 PCF8591是用于低功耗、高性能模拟信号处理的理想选择，其I²C接口简化了系统设计，而自动通道选择和跟踪与保持功能则提高了效率和精度。通过灵活的配置，它可以适应多种不同的应用需求。