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樹莓派 pcf8591 AD轉換模塊使用
因為 項目需要因此要使用 PCF8591
1.准備工具
樹莓派pi一個。pcf8591一個。模擬量傳感器一個(我這用 熱敏電阻當溫度計使用)。
2.原理。
PCF8591 是單片、單電源低功耗8位CMOS數據采集器件，具有4個模擬輸入、一個輸出和一個行I2C總線接口。
3個地址引腳A0、A1和A2用於編程硬件地址，允許將最多8個器件連接至I2C總線而不需要額外硬件。
器件的地址、控制和數據通過兩線雙向I2C總線傳輸。器件功能包括多路復用模擬輸入、片上跟蹤和保持功能、
8位模數轉換和8位數模擬轉換。最大轉換速率取決於I2C 總線的最高速率。
引腳定義：
本模塊左邊和右邊分別外擴2路排針接口，分別說明如下：
左邊 AOUT 芯片DA輸出接口
AINO 芯片模擬輸入接口0 我在使用的時候接的時A0，接的是光敏傳感器的AO口；
AIN1 芯片模擬輸入接口1
AIN2 芯片模擬輸入接口2
AIN3 芯片模擬輸入接口3
右邊 SCL IIC時鍾接口 接樹莓派的scl口
SDA IIC數字接口 接樹莓派的sda口
GND 模塊地 外接地
VCC 電源接口 外接3.3v-5v 我用的是3.3
我用的是pcf8591模塊。包含了熱敏和光敏電阻。
模塊共有3個紅色短路帽，分別作用如下：
P4 接上P4短路帽，選擇熱敏電阻接入電路
P5 接上P5短路帽，選擇光敏電阻接入電路
P6 接上P6短路帽，選擇0-5V可調電壓接入電路
模塊為下圖。
下面為芯片引腳定義。
(1）、AD的位數：表明這個AD共有2^n個刻度，8位AD，輸出的刻度是0~255. 8591就是8為精度的，因此它digtalRead的數據在0-255之間。
(2)、分辨率：就是AD能夠分辨的最小的模擬量變化，假設5.10V的系統用8位的AD采樣，那么它能分辨的最小電壓就是5.10/255=0.02V。
AD轉換的原理簡單來理解就是通過電路將非電信號轉為電信號，然后通過一個基准電壓（PCF8591的基准電壓是5V），然后判斷這個這個電信號的電壓高低，然后得到一個0-255（8位精度）的比值。
具體實現：
程序在進行 A/D 讀取數據的時候，共使用了兩條程序去讀了 2 個字節：I2CReadACK(); val = I2CReadNAK(); PCF8591 的轉換時鍾是 I2C 的 SCL，8 個SCL 周期完成一次轉換，所以當前的轉換結果總是在下一個字節的 8 個 SCL 上才能讀出，因此我們這里第一條語句的作用是產生一個整體的 SCL 時鍾提供給 PCF8591 進行 A/D 轉換，第二次是讀取當前的轉換結果。如果我們只使用第二條語句的話，每次讀到的都是上一次的轉換結果。
控制字節的第 0 位和第 1 位就是通道選擇位了，00、01、10、11 代表了從 0 到 3 的一共4 個通道選擇。
先連接好線
在樹莓派上開啟SPI和I2C
python 實現
創建 ac.py
編輯代碼如下
#!/usr/bin//env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import smbus
import time
address = 0x48 ## address ---> 器件的地址(硬件地址 由器件決定)
A0 = 0x40 ## A0 ----> 器件某個端口的地址（數據存儲的寄存器）
A1 = 0x41
A2 = 0x42
A3 = 0x43
bus = smbus.SMBus(1) ## 開啟總線
while True: ##循環查詢
bus.write_byte(address,A2) ## 告訴樹莓派 你想獲取那個器件的那個端口的數據
value = 143-bus.read_byte(address) ## 獲得數據
print("當前溫度:%1.0f ℃ " %(value)) ##打印數據
time.sleep(1) ##延遲1秒然后測試 輸入python./ac.py
如何同時使用多片 I2C 設備 ：https://blog.csdn.net/qq_41923622/article/details/86104132
樹莓派上使用WiringPI的操作步驟。
一。安裝wiringPi
這里給出官方做法：
If you do not have GIT installed, then under any of the Debian releases (e.g. Raspbian), you can install it with:
$ sudo apt-get install git-core
If you get any errors here, make sure your Pi is up to date with the latest versions of Raspbian: (this is a good idea to do regularly, anyway)$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
To obtain WiringPi using GIT:$ cd
$ git clone git://git.drogon.net/wiringPi
If you have already used the clone operation for the first time, then$ cd ~/wiringPi
$ git pull origin
Will fetch an updated version then you can re-run the build script below.To build/install there is a new simplified script:
$ cd ~/wiringPi
$ ./build
The new build script will compile and install it all for you – it does use the sudo command at one point, so you may wish to inspect the script before running it.
安裝之后如果使用gpio -v，出現以下內容即可。
附上GPIO 引腳圖
鏈
然后打開i2c
sudo raspi-config
選擇8 Advanced Options，打開SPI和I2C，然后會提示重啟。重啟完之后。
安裝i2c工具sudo apt-get install i2c-tools
然后運行i2cdetect -l
但是我在這一步出現了一個問題，就是在輸入上述指令后什么都沒有出現，也已經確定了spi和i2c開啟。經過查資料找到的解決方法是。
sudo cat /sys/module/i2c_bcm2708/parameters/baudrate 改了波特率 100000 //但我並不知道這是不是關鍵點。
sudo nano /etc/modules
添加以下兩行內容：
i2c-bcm2708
i2c-dev
sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
到這兩行：
blacklist spi-bcm2708
blacklist i2c-bcm2708
將他們刪掉，然后保存退出，並重啟樹莓派！
發現問題解決了。
然后i2cdetect -y 1，發現一個48，而0x48就是我的pcf8591的I2C地址。這個后面需要使用。
代碼
ad.c
#include <wiringPi.h>
#include <pcf8591.h>
#include <stdio.h>
#define Address 0x48
#define BASE 64
#define A0 BASE+0
#define A1 BASE+1
#define A2 BASE+2
#define A3 BASE+3
int main(void)
{
int value;
wiringPiSetup();
pcf8591Setup(BASE,Address);
while(1)
{
value=analogRead(A0);
printf("value: %d\n",value);
delay(20);
}
}