Zbernica i2c: PCF8591

Modul YL-40

Modul YL-40 obsahuje kombinovaný A/D a D/A prevodník PCF8591 a niekoľko ďalších komponentov. K mikroprocesoru ho pripájame cez konektor J3, ktorý okrem napájania obsahuje aj dva komunikačné signály rozhrania i2c - SCL (Serial Clock) a SDA (Serial Data). Na druhej strane modulu sa nacháda konektor J2, na ktorom sú štyri analógové vstupy a jeden analógový výstup. Adresa modulu je nastavená na pevno signálmi A0, A1 a A2 a nedá sa zmeniť. Na module sa nachádza aj trimer (premenlivý rezistor nastaviteľný nástrojom), ktorým si ľahko možno overiť správnu funkciu A/D prevodníka. Okrem toho je na module aj termistor a fotoodpor, ktoré umožňujú realizovať orientačné merania teploty a osvetlenia. Ak potrebujete využiť všetky štyri analógové vstupy, dajú sa tieto prvky odpojiť prepojkami J4, J5 a J6.

Analógový výstup je pripojený na signalizačnú LED diódu (zelená), takže sa dá tento výstup kontrolovať vizuálne. Žiaľ, LED dióda predstavuje pomerne veľkú záťaž, takže výstupné napätie nie je veľmi presné a nedosiahne ani max. možnú úroveň. Pre kvalitnejšiu aplikáciu by sme museli LED diódu alebo rezistor odpájkovať. Okrem toho je na module červená LED dióda, ktorá signalizuje prítomnosť napájacieho napätia.

Ain 0	J5	fotorezistor (s rastúcou hodnotou osvetlenia hodnota klesá)
Ain 1	J4	NTC termistor (s rastúcou teplotou hodnota klesá)
Ain 2	--	nezapojený (náhodné čísla)
Ain 3	J6	potenciometer ( 0 - 255 )

Schéma zapojenia modulu YL-40

Vstupy a výstupy modulu YL-40

PCF8591

Integrovaný obvod PCF8591 je jednočipový kombinovaný obvod 8-bitového A/D a D/A prevodníka vyrobený technológiou CMOS. Je určený na pripojenie k zbernici I2C, pričom na vstupoch A0, A1 a A2 vieme nastaviť adresu zariadenia a pripojiť tak na jednu zbernicu až 8 takýchto obvodov. Obvod má štyri analógové vstupy a jeden analógový výstup. Vstupy aj výstup využívajú jediný a spoločný prevodník, takže prevod je multiplexovaný a pri využití všetkých 5 I/O musíme počítať s poklesom rýchlosti.

Maximálna rýchlosť prevodov je limitovaná rýchlosťou zbernice I2C.

Block Diagram

Vlastnosti

• Štyri nezávislé analógové napäťové vstupy (rozsah 0-5 V)
• Možnosť využiť vždy dva vstupy ako jeden diferenciálny
• Jeden analógový napäťový výstup (rozsah 0-5 V)
• Interný 8-bitový A/D prevodník pracujúci metódou postupnej aproximácie
• Pripojenie cez zbernicu I2C bus
• Rozsah napájania: 2,5 - 6 V DC; režim so zníženou spotrebou
• Adresa nastaviteľná v rozsahu 0x90-9F

Software

    i2c_init();                             // initialize I2C library

Zápis hodnoty na analógový výstup

    i2c_start(PCF8591ADDR + I2C_WRITE);     // set device address and write mode
    i2c_write(ControlByte);                 // write control Byte (0x40)
    i2c_write(AnalogValue);                 // write the required Analog Output value (0-255)
    i2c_stop();                             // set stop conditon = release bus

    i2c_start(PCF8591ADDR);                 // set device address and write mode
    i2c_write(AnalogChannel);               // write the channel you want to read
    i2c_stop();                             // set stop conditon = release bus

    i2c_start(Dev24C02+I2C_READ);     // set device address and write mode
    i2c_write(0x05);                        // write address = 5
    ret = i2c_readAck();                    // read one byte from EEPROM
    value = i2c_readNack();
    i2c_stop();

Resource

• PCF8591 datasheet. Rev.7, NXP, 2013.-sensor-kit-v2-0-for-b-plus.html Test Experiment for Raspberry Pi]
• Rob Tillaart: Arduino PCF8591 Library
• Produktová stránka u dodávateľa: https://techfun.sk/produkt/adda-prevodnik-pcf8591-kabliky/
  • Schéma zapojenia https://www.elecrow.com/download/PCF8591-sch.pdf
  • https://navody.dratek.cz/navody-k-produktum/ad-da-prevodnik-pcf8591.html (cestina)
  • https://www.best-microcontroller-projects.com/pcf8591.html