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IIC通信:PCF8591 数模与模数转换芯片

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简介:
本文章介绍IIC通信协议下的PCF8591芯片,涵盖其作为数模和模数转换器的功能及应用,适合初学者快速入门。 IIC通信的IIC总线是一种双向、二线制、同步串行总线,支持多向控制功能,即多个芯片可以连接到同一个总线上,并且每个芯片都可以作为实时数据传输的源设备。 PCF8591是一款模数/数模转换器,集成了低功耗、单片集成和单独供电的功能。它是一个8位CMOS器件,具有4个模拟输入端口(AIN0, AIN1, AIN2, 和AIN3)以及一个用于外部设备的模拟输出端口AOUT,并且还配备了一个串行IIC总线接口。 具体来说: - 模拟输出:通过AOUT引脚连接到外部排针OUT。 - 4个模拟输入分别为: - AIN0 连接到可以接收外部信号的插头; - AIN1 接光敏电阻; - AIN2 接LM324放大器; - AIN3 接滑动变阻器Rb2。 在比赛中,AOUT端口用于DA输出功能而未被使用过。同样,在AIN0和AI(可能是指AIN1, IN2或AIN3中的某一个)的输入信号也没有应用到实际操作中。

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  • IICPCF8591
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    本文章介绍IIC通信协议下的PCF8591芯片,涵盖其作为数模和模数转换器的功能及应用,适合初学者快速入门。 IIC通信的IIC总线是一种双向、二线制、同步串行总线,支持多向控制功能,即多个芯片可以连接到同一个总线上,并且每个芯片都可以作为实时数据传输的源设备。 PCF8591是一款模数/数模转换器,集成了低功耗、单片集成和单独供电的功能。它是一个8位CMOS器件,具有4个模拟输入端口(AIN0, AIN1, AIN2, 和AIN3)以及一个用于外部设备的模拟输出端口AOUT,并且还配备了一个串行IIC总线接口。 具体来说: - 模拟输出:通过AOUT引脚连接到外部排针OUT。 - 4个模拟输入分别为: - AIN0 连接到可以接收外部信号的插头; - AIN1 接光敏电阻; - AIN2 接LM324放大器; - AIN3 接滑动变阻器Rb2。 在比赛中,AOUT端口用于DA输出功能而未被使用过。同样,在AIN0和AI(可能是指AIN1, IN2或AIN3中的某一个)的输入信号也没有应用到实际操作中。
  • STM32F103RCT6过I2CPCF8591
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    本项目详细介绍了如何使用STM32F103RCT6微控制器通过I2C总线协议与PCF8591芯片进行数据交换,实现模拟信号的采集和数字信号输出。 库函数版本的程序运行后通过串口通讯发送四路数模转换数据至电脑,波特率为9600。本工程使用的引脚为SDA->PB7 和 SCLK->PB6,I2C 引脚不固定,在 i2c.c 文件中可以自行更改。此工程也适用于F103系列其他型号(需修改工程)。
  • PCF8591功能
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    PCF8591是一款集成在单片上的低成本、四位8位分辨率的模数和数模转换器。它通过I2C总线接口与微处理器连接,支持模拟输入输出信号之间的相互转换,广泛应用于各种需要数据采集或控制系统的项目中。 PCF8591芯片的DA数模转换程序可以用来调节LED的亮度。
  • IIC__汇编语言
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    本课程涵盖IIC通信协议、数模转换技术以及汇编语言编程等核心内容,旨在培养学生在嵌入式系统开发中的硬件接口设计与软件实现能力。 本资源使用汇编语言开发了IIC通讯功能,适用于最大12MHz晶振的开发板;若晶振不是12MHz,则需要手动添加一些NOP指令进行调整。程序通过控制PCF8591模/数转换芯片实现AD和DA转换。由于PCF8591是IIC设备,压缩包内包含中文手册,可以参考了解如何使用这些子函数。
  • PCF8591——8位拟-字-
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    PCF8591是一款集成了8位精度的ADC和DAC功能的集成电路,适用于多种信号采集和处理应用。通过I2C接口连接微控制器,实现简单高效的模拟量输入输出控制。 PCF8591是一款单电源低功耗的8位COMS型AD、DA转换芯片,它具有4路模拟量输入通道、一路模拟量输出通道以及一个I2C总线接口。该器件的I2C从地址由A0、A1和A2三个引脚决定其低三位,在不增加额外硬件的情况下,同一条I2C总线上最多可以连接8个同样的设备。 PCF8591具备多路模拟量输入功能,并内置跟踪保持电路。它还支持8位AD转换及8位DA转换等功能。AD与DA的最高转换速率取决于I2C总线的最大传输速度。
  • PCF8591 AD和DA
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    PCF8591是一款集成于单片上的、具有4通道输入的8位ADC和4通道输出的8位DAC的I2C接口芯片。它支持模拟信号与数字信号之间的相互转换,广泛应用于传感器测量及控制系统中。 ### PCF8591 AD、DA转换芯片详解 #### 一、PCF8591简介 PCF8591是一款集成了8位模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的单芯片解决方案,适用于多种应用场景。该芯片具备低功耗特性,支持闭环控制系统、远程数据采集系统及电池供电设备等应用领域。它的工作电压范围为2.5V至6V,并采用了I2C串行总线接口进行通信,简化了外围电路设计。 #### 二、特性概览 1. **单电源供电**:工作于2.5V到6V的宽泛电压范围内。 2. **低待机电流**:在待机状态下功耗较低,有利于延长电池寿命。 3. **I2C总线接口**:采用标准两线式I2C总线进行通信,简化了电路板布局设计。 4. **硬件地址配置**:通过三个地址引脚(A0、A1和A2)可实现多达8个PCF8591芯片在同一I2C总线上共存。 5. **灵活的采样方式**:支持四个模拟输入通道,这些通道可以单独设置为单端或差分模式进行工作。 6. **自动增量通道选择**:每次完成一次转换后会切换到下一个通道,便于连续采集多个通道的数据。 7. **片上跟踪与保持电路**:有助于提高模数转换精度。 8. **逐次逼近式AD转换技术**:采用逐次逼近算法实现高精度的数字信号转模拟信号功能。 #### 三、应用领域 1. **闭环控制系统**:用于精确的反馈控制和调节。 2. **远程数据采集系统**:适合环境参数监测,如温度湿度等传感器的数据收集。 3. **电池供电设备**:由于其低功耗特性非常适合便携式电子设备使用。 4. **汽车、音响及电视应用领域**:适用于需要处理模拟信号的各种消费类电子产品。 #### 四、内部结构与功能 - **地址配置**:通过A0、A1和A2三个引脚进行硬件地址设置,最多允许8个器件在同一I2C总线上共存。 - **控制字**:向控制寄存器发送特定命令来设定ADC或DAC的工作模式及参数。 - **DA转换功能**:接收数字信号并将其转换为对应的模拟电压输出。片上集成的电阻网络和开关电路确保了稳定的电平生成能力。 - **AD转换技术**:采用逐次逼近式算法实现模数变换,支持单端输入或差分模式操作,并带有跟踪保持单元以保证高精度测量结果。 #### 五、内部框图及引脚说明 - **内部结构图**:展示PCF8591的主要组成部分如ADC模块、DAC功能块以及I2C通信接口等。 - **引脚定义**:通常采用DIP16封装,各引脚包括电源端子(VCC/GND)、SDA/SCL I2C信号线及模拟输入输出连接点。 #### 六、总结 PCF8591是一款功能强大且灵活的模数转换芯片,特别适合需要低功耗与小型化设计的应用场景。通过其简单的接口和丰富的特性可以轻松集成到各种控制系统或数据采集系统中,为工程师提供了极大的便利性。无论是初学者还是专业人士都能从中受益匪浅。
  • TM7711 24位
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    TM7711是一款高性能24位模数转换器(ADC)芯片,具备高精度和低噪声特性,适用于工业控制、医疗仪器及科学测量等领域的数据采集系统。 天微的模数转换芯片TM7711 的驱动程序已经测试通过,并且使用CIP-51单片机进行了调试。
  • AD全览
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    《AD模数转换芯片全览》是一本全面介绍AD转换技术及其应用的专业书籍,涵盖各类AD芯片的工作原理、特性及设计技巧。 对于电子初学者来说,在DIY电路时,会涉及到AD的选择。这里给大家提供一个参考列表。
  • 高精度多/ADS1258
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    简介:ADS1258是一款高性能、低功耗的多通道模/数转换器,适用于需要高分辨率和准确度的数据采集系统。其具备8个差分输入通道,采样率高达20ksps,并支持多种接口模式以灵活地连接各种主机设备。 在现代医疗设备和科研仪器中,模数转换(ADC)芯片扮演着至关重要的角色,尤其是在诱发电位仪这样的精密测量系统中。ADS1258是一款专为高精度、多通道应用设计的模数转换器,其卓越的性能和灵活的配置能力使其成为此类应用的理想选择。 ADS1258的主要特点如下: **高分辨率与宽动态范围:** ADS1258作为一款具备16个通道且达到24位分辨率的ADC芯片,在全量程下支持单端输入范围为±5V,或双极性输入范围为±2.5V。这确保了信号能够被精确捕捉并转换成数字形式。其高分辨率特性使得每个通道的电压分辨率可以精细到1μV级别,从而显著降低噪声对测量结果的影响。 **高速采样率:** ADS1258支持每通道最高达400KSPS(千次/秒)的数据采集速率;当所有16个通道同时进行数据捕获时,每个通道的采样频率仍可保持在23.7 KSPS。这为实时数据分析提供了可能。 **SPI兼容接口:** 该芯片通过标准的SPI(串行外设接口)协议与外部控制器通信,允许对工作模式进行配置并传输数字数据。这种设计简化了硬件连接,并提高了系统的集成度和可靠性。 **预处理电路优化:** 拥有高分辨率的优势意味着,在信号放大及调理阶段所需的增益倍数可以大幅降低至100倍即可满足诱发电位仪的技术需求,从而减少了系统复杂性和成本。 在实际应用中,ADS1258通常会与FPGA(现场可编程门阵列)协同工作。通过SPI接口实现的通信机制使得FPGA能够控制ADC的工作模式、启动数据采集任务,并读取转换后的数值结果。这包括片选信号CS、时钟信号SCLK以及用于输入命令和输出转换结果的数据线DIN与DOUT。 在硬件设计方面,模拟信号经由AIN端口接入ADS1258芯片;FPGA通过控制START信号启动ADC的工作流程,并利用DIN发送指令给ADC。而采集到的数字数据则从DOUT返回至FPGA进行进一步处理。所有这些接口均与FPGA的相关引脚直接连接,形成一个完整的通信链路。 综上所述,ADS1258凭借其出色的性能和用户友好特性,在需要高精度、多通道测量的应用场景中表现卓越。无论是用于诱发电位仪还是其他对数据质量有严格要求的系统,选择此款ADC芯片都能显著提升系统的整体效率与可靠性。
  • AD7685据手册
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    《AD7685模数转换芯片数据手册》提供了该型号器件的技术规格和使用指南,包括其性能参数、引脚功能及应用实例等详细信息。 ### AD7685模数转换芯片数据手册关键知识点解析 #### 一、产品特性概述 AD7685是一款由Analog Devices公司制造的16位分辨率模数转换器(ADC),具备高精度和高速度的特点。其核心特性包括: - **16位无缺失码分辨率**:确保了在转换过程中数据的完整性与准确性。 - **吞吐率**:最高可达250千样本每秒(kSPS),适用于高速数据采集应用。 - **积分非线性(INL)**:典型值为±0.6最低有效位(LSB),最大值为±2 LSB(相当于满量程范围FSR的±0.003%),提供了极低的非线性误差。 - **信噪比(SNR)**:在20kHz时可达到93.5 dB,保证了信号质量。 - **总谐波失真(THD)**:在20kHz时低至-110 dB,确保了信号的纯净度。 - **伪差分模拟输入范围**:支持从0V到参考电压VREF的输入,其中VREF可高达电源电压VDD。 - **无流水线延迟**:即时响应输入变化,适合实时系统。 - **单电源操作**:工作电压范围为2.3V至5.5V,并兼容1.8V至5V的逻辑接口电压。 - **串行接口**:兼容SPI®、QSPI™和MICROWIRE™等标准,便于与其他设备连接。 - **多路ADC级联功能**:通过BUSY指示器实现,方便构建多通道数据采集系统。 - **功耗管理**: - 在2.5V供电下,100 SPS时功耗仅1.4 μW; - 100 kSPS时,2.5V供电下的功耗为1.35 mW;5V供电下的功耗为4 mW。 - 待机模式下电流仅为1 nA,适合电池供电设备。 #### 二、封装与兼容性 AD7685采用10引脚MSOP或3mm x 3mm QFN(LFCSP)封装,尺寸小巧,并且与同系列的其他ADCs针脚完全兼容,便于替换和升级。 #### 三、应用场景 由于其卓越性能,AD7685广泛应用于: - **电池供电设备**:如移动通信设备和个人数字助理(PDAs),得益于其低功耗设计。 - **医疗仪器**:高精度和低失真特性使其适用于精密测量与监测系统。 - **数据采集**:工业自动化、过程控制等领域需要高速度的数据采集,AD7685是理想选择。 - **仪器仪表**:如测试与测量设备,在要求高精度和快速响应的应用场景中表现优异。 - **过程控制**:在化工和制造业等需要精确监控与控制的环境中发挥重要作用。 #### 四、接口与配置 - **3或4线串行接口**:支持SPI、DAISY CHAIN等多种通信模式,灵活适应不同系统架构。 - **供电与逻辑电平**:工作电压范围广,逻辑接口电压可选,易于集成到各种电路中。 #### 五、注意事项 在使用AD7685时,请注意以下几点: - 确保电源稳定性以避免引入额外噪声影响转换精度。 - 遵守所有专利和商标规定,防止侵权行为。 - 规格可能未经通知而变更,因此建议查阅最新数据手册获取最准确信息。 总之,AD7685是一款高性能、低功耗的模数转换器,在需要高精度和高速度数据采集的应用场景中表现出色。其广泛的兼容性和灵活的接口选项使其成为电池供电设备、医疗仪器、数据采集系统以及过程控制领域的理想选择。