基于51单片机及PCF8591芯片的ADC电压检测

前述：
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V X：F9986858
这个是一个简易课设作品。

单片机介绍：

8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K)
128bytes的数据存储器(RAM) （52有256bytes的RAM）
32条I/O口线，111条指令，大部分为单字节指令
21个专用寄存器
2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个）
一个全双工串行通信口
I/O口：四个8位，并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出
两个定时器，两个外部中断，一个全双工串口。
5V供电

其余资料参考芯片手册
芯片手册：百度网盘链接（点击蓝色字体即可跳转）
提取码：u0po

PCF8591芯片：

注意

如果采用其中一个通道的话是直接读取该通道的数据，如果是采用两个通道的话需要交换读取数据通道口，比如用通道一和二，那么读取实际电路通道一的数据需要在程序中写Dat1=Read(2);Dat2=Read(1); 这是因为在读取PCF8591的通道口数据的时候是上一次通道口转换的的数据。
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。

【1】单独供电

【2】PCF8591的操作电压范围2.5V-6V

【3】低待机电流

【4】通过I2C总线串行输入/输出

【5】PCF8591通过3个硬件地址引脚寻址

【6】PCF8591的采样率由I2C总线速率决定

【7】4个模拟输入可编程为单端型或差分输入

【8】自动增量频道选择

【9】PCF8591的模拟电压范围从VSS到VDD

【10】PCF8591内置跟踪保持电路

【11】8-bit逐次逼近A/D转换器

【12】通过1路模拟输出实现DAC增益

实验电路图：

PCF8591的ADC电路：

PCB图：
2维

3维

部分代码：
main.c

#include<reg52.h>    //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include <intrins.h> //包含NOP空指令函数_nop_();
#include<LCD1602.h>#define AddWr 0x90   //写数据地址
#define AddRd 0x91   //读数据地址sbit Sda=P2^0;       //定义总线连接端口
sbit Scl=P2^1;bit ADFlag;          //定义AD采样标志位void mDelay(unsigned char j);      //延时程序
void Init_Timer1(void);            //初始化定时器1
void Start(void);                  //启动IIC总线   通信方式
void Stop(void);                   //停止IIC总线
void Ack(void);                    //应答IIC总线
void NoAck(void);                  //非应答IIC总线
void Send(unsigned char Data);     //发送一个字节
unsigned char Read(void);          //读入一个字节并返回
unsigned char ReadADC(unsigned char Chl); //读取AD模数转换的值，有返回值
void DAC(unsigned char Data); //DAC输出void main()
{unsigned int ADtemp,ADtemp1;//定义中间变量InitLcd();mDelay(20);Init_Timer1();while(1){ DAC(255);  //DA输出0，灯灭mDelay(20);     //延时用于清晰看出变化if(ADFlag)      //定时采集输入模拟量{DAC(0);     //输出高，灯亮ADFlag=0;   //标志位置0ADtemp1=ReadADC(0); //读取通道1TempData[0]=(2*ADtemp1)/50;   //处理0通道电压显示TempData[1]=(2*ADtemp1)%50/10;ADtemp=ReadADC(1); //读取通道2TempData[2]=(ReadADC(1)*2)/50;//处理1通道电压显示TempData[3]=((ReadADC(1)*2)%50)/10;ADtemp=ReadADC(2); //读取通道3TempData[4]=(ReadADC(2))/50;//处理1通道电压显示TempData[5]=((ReadADC(2))%50)/10;ADtemp=ReadADC(3); //读取通道4TempData[6]=(ReadADC(3))/50;//处理1通道电压显示TempData[7]=((ReadADC(4))%50)/10;disp();  //显示}}
}//初始化定时器1
void Init_Timer1(void)
{TMOD |= 0x10;              TH1=0xff;  //TL1=0x00;EA=1;                 ET1=1;                  TR1=1;
}//定时器中断程序
void Timer1_isr(void) interrupt 3
{static unsigned int j;  //静态变量，只初始化一次TH1=0xfb;     //重新赋值TL1=0x00;j++;if(j==200){j=0;ADFlag=1;  //定时置位AD采样标志位}
}//读取AD模数转换的值，有返回值
unsigned char ReadADC(unsigned char Chl)
{unsigned char Data;Start();        //写入芯片地址Send(AddWr);Ack();Send(0x40|Chl);//写入选择的通道，Chl的值分别为0、1、2、3，分别代表1-4通道Ack();Start();Send(AddRd);    //读入地址Ack();Data=Read();    //读数据Scl=0;NoAck();Stop();return Data;   //返回值
}

1602.h

#include<reg52.h>
#include<stdio.h>
#include<intrins.h>//1602引脚
sbit RS = P1^0; //Pin4
sbit RW = P1^1; //Pin5
sbit E  = P2^5; //Pin6#define Data  P0    //数据1602数据传送端口unsigned char TempData[8];unsigned char  SecondLine[]="                ";//初始化位空的字符串，在读取回来AD值以后填充
unsigned char  FirstLine[] ="                ";//初始化位空的字符串，在读取回来AD值以后填充/******************************************************************/
void DelayMs(unsigned char ms)//delay Ms
{while(--ms){DelayUs(250);DelayUs(250);DelayUs(250);DelayUs(250);}
}
void WriteCommand(unsigned char c)
{DelayMs(5);//short delay before operationE=0;RS=0;RW=0;_nop_();E=1;Data=c;E=0;
}
void WriteData(unsigned char c)
{DelayMs(5);   //short delay before operationE=0;RS=1;RW=0;_nop_();E=1;Data=c;E=0;RS=0;
}//显示变量
void ShowString (unsigned char line,char *ptr)//显示变量
{unsigned char l,i;l=line<<4;for (i=0;i<16;i++)ShowChar (l++,*(ptr+i));//循环显示16个字符
}//LCD初始化
void InitLcd()
{DelayMs(15);WriteCommand(0x38); //display modeWriteCommand(0x38); //display modeWriteCommand(0x38); //display modeWriteCommand(0x06); //显示光标移动位置WriteCommand(0x0c); //显示开及光标设置WriteCommand(0x01); //显示清屏
}//1602显示
void disp(void)
{//第一行FirstLine[2]='0'+TempData[0]; //把通道1电压的整数部分存入FirstLine[]数组FirstLine[3]='.';             //存入 .FirstLine[4]='0'+TempData[1]; //把通道1电压的小数部分存入FirstLine[]数组FirstLine[6]='V';             //存入 V 符号FirstLine[9] ='0'+TempData[2];FirstLine[10]='.';FirstLine[11]='0'+TempData[3];FirstLine[13]='V';//第二行SecondLine[2]='0'+TempData[4];SecondLine[4]='0'+TempData[5];SecondLine[3]='.';SecondLine[6]='V';SecondLine[9]='0'+TempData[6];SecondLine[11]='0'+TempData[7];SecondLine[10]='.';SecondLine[13]='V';//显示字符串ShowString(0,FirstLine);  //第一行显示FirstLine[]字符串ShowString(1,SecondLine); //第二行显示SecondLine[]字符串
}