PCF8591具有I2C总线接口的A-D芯片及其应用-数据手册-中文资料

《PCF8591：I2C总线接口的A/D转换芯片及其应用》 PCF8591是一款由Philips公司开发的8位A/D及D/A转换器，它具有集成的I2C总线接口，这使得该芯片在与微控制器通信时只需两根线——时钟线SCL和数据线SDA，极大地简化了硬件连接。这种接口技术在设计上具有结构紧凑、易于扩展和高可靠性的特点，广泛应用于各种电子设备中。 PCF8591芯片包含4路A/D转换输入（AIN0~AIN3）和1路D/A转换输出（AOUT）。A/D转换器采用逐次比较型工作模式，适合于低速但精度要求较高的应用。此外，芯片还提供了一个模拟输出端，可以作为D/A转换器使用。供电电压范围为2.5V至6V，模拟信号地AGND和基准电源端VREF则为模拟电路提供了稳定的参考。 在实际应用中，PCF8591的地址由器件地址、引脚地址和方向位共同决定。Philips公司为A/D器件分配的地址为1001，而引脚地址A2A1A0由用户根据系统需求设置，这样在一个I2C系统中最多可以连接8个PCF8591芯片。方向位R/w用于区分读写操作，读操作时为1，写操作时为0。 控制字节是PCF8591的重要组成部分，它决定了芯片的具体功能，如选择A/D转换的通道、设置模拟输入模式等。控制字节的格式包括D7到D0共8位，其中D1和D0用于指定A/D通道，D2用于自动增益选择，D5和D4则控制模拟输入的选择模式。 在进行数据传输时，主控器首先发送起始信号，接着是寻址字节，被控器回应后，主控器依次读取数据字节，每次读取后都会发送应答信号，直到所有数据读取完毕，最后发送非应答信号和停止信号，完成一次数据交换。 以暖水锅炉水温检测为例，PCF8591可以与电流型温度传感器AD581或AD590配合，通过A/D转换将温度传感器的模拟信号转化为数字信号，供微控制器处理。电路中还包括逐次比较寄存器、逻辑控制、采样保持、模拟多路开关以及振荡器等组件，它们共同确保了温度数据的准确获取和转换。 PCF8591凭借其I2C总线接口和多功能特性，成为许多嵌入式系统中的理想选择，尤其适用于需要进行模拟信号数字化处理的场合，如环境监控、工业自动化、医疗设备等。其简单易用的特性降低了系统设计的复杂度，提高了系统的可维护性和可靠性。