PIC: PCF8591

PCF8591 é tanto um conversor analógico-digital (ADC) quanto um conversor digital-analógico (DAC).

Possui 3 pinos (A0, A1, A2) responsáveis pelo seu endereçamento no barramento I2C, permitindo conectar até 8 dispositivos.

Pinagem

• AIN0-AIN3: São as entradas analógicas;
• A0-A2: Pinos de endereçamento;
• AOUT: É a saída anlógica;
• VREF: Tensão de referência das entradas e saídas analógicas;
• AGND: Terra das entradas e saídas analógicas.

Características

• Tensão de operação: 2.5V à 6V;
• Comunicação via I2C;
• Entradas analógicas configuráveis;
• Resolução de 8 bits.
• 4 entradas analógicas;

Funcionamento

O primeiro byte enviado para o dispositivo é o byte de endereço.

O segundo byte enviado para o dispositivo é responsável por habilitar a saída analógica, configurar as entrada analógicas e selecionar o canal analógico.

• Bit 0-1: Seleciona os canais analógicos de 0 a 3;
• Bit 2: Se for igual à 1, o número do canal analógico é incrementado automaticamente após cada conversão AD. Em toda a leitura o canal selecionado será o canal 0;
• Bit 4-5: Define o modo de configuração das entradas analógicas. Veja a figura acima;
• Bit 6: Habilita com 1 a saída analógica.

O terceiro byte enviado, quando quiser usar o DAC, é armazenado no registro do conversor digital-analógico (DAC) e é convertido para o valor correspondende de tensão. O DAC nada mais é do que uma série de resistores formando vários divisores de tensão de até 256 níveis.

A fórmula para o cálculo da tensão de saída é AGND + ((VREF - AGND) / 256) * valor armazenado no DAC.

O Datasheet indica um erro de compensação de 50mv.

Download

PCF8591.zip

Código

	/*
	PCF8591 - Conversor Analógico-Digital e Digital-Analógico de 8 bits.
	Autor: Tiago Melo
	Blog: Microcontrolandos
	Compilador: MikroC PRO PIC
	Bibliotecas: Soft_I2C
	*/
	#define PCF8591_ADDR(addr, rw) (0x90 | (addr << 1) | rw)
	//Pinos do PCF8591.
	sbit Soft_I2C_Scl at RB0_bit;
	sbit Soft_I2C_Sda at RB1_bit;
	sbit Soft_I2C_Scl_Direction at TRISB0_bit;
	sbit Soft_I2C_Sda_Direction at TRISB1_bit;
	typedef union {
	char ad_channel_number : 2;
	char auto_increment : 1;
	char : 1;
	char analog_input : 2;
	char analog_output_enable : 1;
	} PCF8591_Control_Byte;
	static PCF8591_Control_Byte ctrlByte;
	static char device_address = 0;
	void PCF8591_Set_Address(char addr) {
	device_address = addr;
	}
	void PCF8591_Set_Input(char input) {
	//Define a configuração das entradas.
	ctrlByte.analog_input = input;
	//Inicio da transmissão.
	Soft_I2C_Start();
	//Enviar o primeiro byte: endereço + modo escrita.
	Soft_I2C_Write(PCF8591_ADDR(device_address, 0));
	//Enviar o segundo byte: byte de controle.
	Soft_I2C_Write(*(char*)&ctrlByte);
	//Fim da transmissão.
	Soft_I2C_Stop();
	}
	void PCF8591_Set_Channel(char channel) {
	//Não queremos usar o auto incremente.
	ctrlByte.auto_increment = 0;
	//Define o canal.
	ctrlByte.ad_channel_number = channel;
	//Inicio da transmissão.
	Soft_I2C_Start();
	//Enviar o primeiro byte: endereço + modo escrita.
	Soft_I2C_Write(PCF8591_ADDR(device_address, 0));
	//Enviar o segundo byte: byte de controle.
	Soft_I2C_Write(*(char*)&ctrlByte);
	//Fim da transmissão.
	Soft_I2C_Stop();
	}
	char PCF8591_ADC_Read() {
	char rdata;
	//Inicio da transmissão.
	Soft_I2C_Start();
	//Enviar o primeiro byte: endereço + modo leitura.
	Soft_I2C_Write(PCF8591_ADDR(device_address, 1));
	//Descartamos o primeiro byte. Leitura anterior.
	Soft_I2C_Read(1);
	rdata = Soft_I2C_Read(0);
	//Fim da transmissão.
	Soft_I2C_Stop();
	return rdata;
	}
	void PCF8591_DAC_Write(char value) {
	//Habilita a saida analógica.
	ctrlByte.analog_output_enable = 1;
	//Inicio da transmissão.
	Soft_I2C_Start();
	//Enviar o primeiro byte: endereço + modo escrita.
	Soft_I2C_Write(PCF8591_ADDR(device_address, 0));
	//Enviar o segundo byte: byte de controle.
	Soft_I2C_Write(*(char*)&ctrlByte);
	//Envia o terceiro byte: valor do DAC.
	Soft_I2C_Write(value);
	//Fim da transmissão.
	Soft_I2C_Stop();
	}
	void main() {
	//Inicia o Soft I2C.
	Soft_I2C_Init();
	//Estou utilizando um dispositivo com endereço 0.
	PCF8591_Set_Address(0);
	//Four-Single Ended Inputs.
	PCF8591_Set_Input(0);
	while(1) {
	char analogValue;
	//Selecionamos o canal 1.
	PCF8591_Set_Channel(1);
	//Le o canal 1.
	analogValue = PCF8591_ADC_Read();
	//Gera o valor de tensão igual ao valor lido do canal 1.
	PCF8591_DAC_Write(analogValue);
	//Faz nada por 1s.
	Delay_ms(1000);
	}
	}

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