【51单片机入门记录】A/D、D/A转换器PCF859应用

news2024/10/6 1:34:36

目录

一、IIC初始化代码

二、开发板电路图

三、PCF8591读/写字节操作流程及相关函数

（1）PCF8591（AD）读操作流程及代码

（2）PCF8591（AD）写操作流程及代码

四、应用示例-显示电压值

一、IIC初始化代码

  1. 加载“iic.c文件”，主函数中添加iic.h头文件
  2. 调节软件延迟时长（全部扩大十倍即可）
  3. 编写PCF8591读写函数，并且在头文件中定义
  4. 编写用户用能函数

二、开发板电路图

（图源第十五届蓝桥杯电子赛资源包）

  • 根据图以及前面所学的EEPROM存储器的位置，可知IIC总线上有两个设备，一个是PCF85191另一个是AT24C02 EEPROM存储器。
  • AIN1（光敏电阻线路）、AIN3（活动变阻器、电压采集）

三、PCF8591读/写字节操作流程及相关函数

（1）PCF8591（AD）读操作流程及代码

  1. 主控器发出起始信号
  2. 主控器发出寻址字节（写：0X90）
  3. 被控器做出应答后
  4. 主控器发出控制字节（写：）
  5. 被控器做出应答后
  6. 主控器发出停止信号
  7. 主控器发出起始信号
  8. 主控器发出寻址字节（读：0x91）
  9. 被控器做出应答后
  10. 主控器从被控器读出数据字节，主控器发出应答
  11. 主控器发出停止信号
unsigned char AD_read(unsigned char add)
{
	unsigned char dat;
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(add);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X91);
	I2CWaitAck();
	dat=I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);
	I2CStop();
	
	return dat;
}

（2）PCF8591（AD）写操作流程及代码

  1. 主控器发出起始信号
  2. 主控器发出寻址字节（写：0X90）
  3. 被控器做出应答后
  4. 主控器发出控制字节（写）
  5. 被控器做出应答后
  6. 主控器发出DA输出数据字节（写）
  7. 被控器做出应答后
  8. 主控器发出停止信号
void AD_write(unsigned char dat)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(0X40);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(dat);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	
}

四、应用示例-显示电压值

//iic.c
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
#define DELAY_TIME	50

//总线引脚定义
sbit sda = P2^1; 
sbit scl = P2^0; 

//
static void I2C_Delay(unsigned char n)
{
    do
    {
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();		
    }
    while(n--);      	
}

//
void I2CStart(void)
{
    sda = 1;
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    sda = 0;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 0;    
}

//
void I2CStop(void)
{
    sda = 0;
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    sda = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
}

//
void I2CSendByte(unsigned char byt)
{
    unsigned char i;
	
    for(i=0; i<8; i++){
        scl = 0;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
        if(byt & 0x80){
            sda = 1;
        }
        else{
            sda = 0;
        }
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
        scl = 1;
        byt <<= 1;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
    }
	
    scl = 0;  
}

//
unsigned char I2CReceiveByte(void)
{
	unsigned char da;
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++){   
		scl = 1;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
		da <<= 1;
		if(sda) 
			da |= 0x01;
		scl = 0;
		I2C_Delay(DELAY_TIME);
	}
	return da;    
}

//
unsigned char I2CWaitAck(void)
{
	unsigned char ackbit;
	
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    ackbit = sda; 
    scl = 0;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
	
	return ackbit;
}

//
void I2CSendAck(unsigned char ackbit)
{
    scl = 0;
    sda = ackbit; 
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
    scl = 0; 
	sda = 1;
	I2C_Delay(DELAY_TIME);
}

unsigned char AD_read(unsigned char add)
{
	unsigned char dat;
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(add);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X91);
	I2CWaitAck();
	dat=I2CReceiveByte();
	I2CSendAck(1);
	I2CStop();
	
	return dat;
	
}
void AD_write(unsigned char dat)
{
	I2CStart();
	I2CSendByte(0X90);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(0X40);
	I2CWaitAck();
	I2CSendByte(dat);
	I2CWaitAck();
	I2CStop();
	
}
//IIC.h
#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H
//
static void I2C_Delay(unsigned char n);

//
void I2CStart(void);

//
void I2CStop(void);

//
void I2CSendByte(unsigned char byt);

//
unsigned char I2CReceiveByte(void);

//
unsigned char I2CWaitAck(void);

//
void I2CSendAck(unsigned char ackbit);
//
unsigned char AD_read(unsigned char add);
void AD_write(unsigned char dat);


#endif
//main.c
#include <STC15F2K60S2.H>
#include<intrins.h>
#include<IIC.h>

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
	
unsigned char LED_Bit=0XFF;
unsigned char Actuator_Bit=0X00;

#define LEDx_ON(n) 	{ LED_Bit&=_crol_(0XFE,n-1); P0=LED_Bit; P2|=0X80;	P2&=0X9F;	P2&=0X1F;}
#define LEDx_OFF(n) { LED_Bit|=_crol_(0X01,n-1); P0=LED_Bit; P2|=0X80;	P2&=0X9F;	P2&=0X1F;}

#define Buzzer_ON 	Actuator_Bit|=0x40; P0=Actuator_Bit;	P2|=0XA0;	P2&=0XBF; P2&=0X1F;		
#define Buzzer_OFF 	Actuator_Bit&=0XBF; P0=Actuator_Bit;	P2|=0XA0;	P2&=0XBF;	P2&=0X1F;
#define Relay_ON 		Actuator_Bit|=0x10; P0=Actuator_Bit;	P2|=0XA0;	P2&=0XBF;	P2&=0X1F;
#define Relay_OFF 	Actuator_Bit&=0XEF; P0=Actuator_Bit;	P2|=0XA0;	P2&=0XBF;	P2&=0X1F;

unsigned char code tab[]=	{0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90,\
													 0X40,0X79,0X24,0X30,0X19,0X12,0X02,0X78,0X00,0X10,\
													 0XBF,0XFF};
unsigned char KEY_Value = 0 ;
unsigned char DigCom=0;
unsigned char DigBuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10};

unsigned char LED = 1 ;
unsigned int LED_tt =0;
bit LED_Ref = 0 ;

unsigned int SEG_tt =0;		//定义一个数码管计数时间标识位
bit SEG_Ref = 0 ;					//定义一个数码管刷新标识位
bit SEG_Run = 0 ;					//定义一个控制数码管运行标识位
unsigned int Num = 999 ;

unsigned char Open;

unsigned char EEPROM_Write[8] = {2,3,4,5,6,7,8,9};
unsigned char EEPROM_Read[8] = {0,0,0,0,0,0,0,0};

unsigned int AD_VALUE=0;
unsigned int AD_tt =0;
bit AD_Ref =0;


void ALL_Init(void);
void Delay_MS(unsigned int MS);
void KeyScan(void);
void ArrKeyScan(void);
void Timer0Init(void);		//1毫秒@11.0592MHz

void main(void)
{
	ALL_Init();
	Timer0Init();
	EA=1;ET0=1;
	
	
	while(1)
	{
		if(AD_Ref == 1)
		{
			AD_Ref = 0 ;
			AD_VALUE = AD_read(0X03);
			AD_write(AD_VALUE);
			
			AD_VALUE = AD_VALUE * 1.96;
			DigBuf[2]=21;DigBuf[3]=21;DigBuf[4]=21;
			DigBuf[5]=AD_VALUE/100 + 10; DigBuf[6]=AD_VALUE%100/10;
			DigBuf[7]=AD_VALUE%10;				
		}
		
		
		KeyScan();
		if(KEY_Value==7){KEY_Value=0;SEG_Run = 1 ;}
		if(KEY_Value==6){KEY_Value=0;SEG_Run = 0 ;}
		if(KEY_Value==5){KEY_Value=0;LEDx_ON(1);Buzzer_ON;}
		if(KEY_Value==4){KEY_Value=0;LEDx_OFF(1);Buzzer_OFF;}	
	}
}

void KeyScan(void)
{
	if(P30==0)
	{
		Delay_MS(10);
		if(P30==0)KEY_Value = 7 ;		
		while(!P30);
	}
	else if(P31==0)
	{
		Delay_MS(10);
		if(P31==0)KEY_Value = 6 ;		
		while(!P31);
	}	
	else if(P32==0)
	{
		Delay_MS(10);
		if(P32==0)KEY_Value = 5 ;		
		while(!P32);
	}	
	else if(P33==0)
	{
		Delay_MS(10);
		if(P33==0)KEY_Value = 4 ;		
		while(!P33);
	}	
}

void Timer0(void) interrupt 1
{
	P0=0X00;
	P2|=0XC0;  // P2=P2|0XC0;   XXXX XXXX | 1100 0000 = 11XX XXXX
	P2&=0XDF;	 // P2=P2&0XDF;   11XX XXXX & 1101 1111 = 110X XXXX	
	P2&=0X1F;		//关闭所有的74HC573锁存器	
	
	P0=tab[DigBuf[DigCom]];	
	P2|=0XE0;			//	P2=P2|0XE0;   XXXX XXXX | 1110 0000 = 111X XXXX
	P2&=0XFF;		 	// P2=P2&0XDF;   11XX XXXX & 1101 1111 = 110X XXXX	
	P2&=0X1F;			//关闭所有的74HC573锁存器
	
	P0=(0X01<<DigCom); 	//然后选中第一个数码管
	P2|=0XC0;  // P2=P2|0XC0;   XXXX XXXX | 1100 0000 = 11XX XXXX
	P2&=0XDF;	 // P2=P2&0XDF;   11XX XXXX & 1101 1111 = 110X XXXX	
	P2&=0X1F;		//关闭所有的74HC573锁存器

	if(++DigCom == 8)DigCom = 0 ;
	
	LED_tt++;
	if(LED_tt == 999) {LED_tt = 0 ; LED_Ref = 1 ;}

	if(++SEG_tt==1000){SEG_tt=0;SEG_Ref=1;}
	
	if(++AD_tt==500){AD_tt=0;AD_Ref=1;}
//	XXX_tt++;
//	if(++XXX_tt==NNN){XXX_tt=0;XXX_Ref=1;}	
}

void Timer0Init(void)		//1毫秒@11.0592MHz
{
	AUXR |= 0x80;		//定时器时钟1T模式
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TL0 = 0xCD;		//设置定时初始值
	TH0 = 0xD4;		//设置定时初始值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
}



void Delay_MS(unsigned int MS)
{
	unsigned i,j;
	for(i=0;i<MS;i++)
		for(j=853;j>0;j--); //STC15单片机设置为853; STC8H单片机修改为1109；STC32G单片机修改为427;
}

void ALL_Init(void)
{
	P0 =0X00;		//先设置关闭蜂鸣器继电器的P0输出值（全关）
	P2|=0XA0;		// 将P27 P25 设置为1 其他位保持不变
	P2&=0XBF; 	// 将P26设置为0 其他位保持不变
	P2&=0X1F;		//关闭所有的74HC573锁存器

	P0 =0XFF;		//先设置关闭所有的LED的P0输出值（全关）
	P2|=0X80;		// 将P27设置为1 其他位保持不变
	P2&=0X9F;		// 将P26 P25设置为0 其他位保持不变
	P2&=0X1F;		//关闭所有的74HC573锁存器
	
	P0 =0X00;		//先设置选择数码管位选的P0输出值（全不选）
	P2|=0XC0;		// 将P27 P26 设置为1 其他位保持不变
	P2&=0XDF;		// 将P26设置为0 其他位保持不变
	P2&=0X1F;		//关闭所有的74HC573锁存器
}

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