蓝桥杯单片机之模块代码《DA》
过往历程
PCF8591
PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器。有4路A/D转换输入,1路D/A模拟输出。这就是说,它既可以作A/D 转换也可以作D/A转换。A/D转换为逐次比较型。


I2C总线系统中的每一片PCF8591通过发送有效地址到该器件来激活。该地址包括固定部分和可编程部分。可编程部分必须根据地址引脚A0、A1和A2来设置。在I2C总线协议中地址必须是起始条件后作为第一个字节发送。地址字节的最后一位是用于设置以后数据传输方向的读/写位。
A/D 重要指标
1、ADC 的位数
一个 n 位的 ADC 表示这个 ADC 共有 2 的 n 次方个刻度。8 位的 ADC,输出的是从 0~255 一共 256 个数字量,也就是 2 的 8 次方个数据刻度。
AD的位数表明这个AD共有2^n个刻度。8位AD,输出的刻度是0255。PCF8591中的“8”就表示是8为精度的,因此它的数字数据在0255之间。
2、基准源
基准源,也叫基准电压,是 ADC 的一个重要指标,要想把输入 ADC 的信号测量准确,那么基准源首先要准,基准源的偏差会直接导致转换结果的偏差。比如一根米尺,总长度本应该是 1 米,假定这根米尺被火烤了一下,实际变成了 1.2 米,再用这根米尺测物体长度的话自然就有了较大的偏差。假如我们的基准源应该是 5.10V,但是实际上提供的却是 4.5V,这样误把 4.5V 当成了 5.10V 来处理的话,偏差也会比较大。
3、分辨率
分辨率是数字量变化一个最小刻度时,模拟信号的变化量,定义为满刻度量程与 2^n -1 的比值。假定 5.10V 的电压系统,使用 8 位的 ADC 进行测量,那么相当于 0~255 一共 256 个刻度把 5.10V 平均分成了 255 份,那么分辨率就是 5.10/255 = 0.02V。
AD转换的原理
介绍完分辨率再来介绍AD转换的原理。AD转换的原理简单来理解就是通过电路将非电信号转换为电信号,然后通过一个基准电压(PCF8591的基准电压是5V),判断这个电信号的电压高低,然后得到一个0~255(8位精度)的比值。
省赛中用的最多的是通道1和通道3:
光敏传感器RD1接到AIN1,通道1,因此控制寄存器应在A0~A2处写入0x01;
滑动变阻器Rb2接到AIN3,通道3,因此控制寄存器应在A0~A2处写入0x03。
前期准备
1:本文使用的头文件是由stc生成

点击保存文件之后,保存至自己文件目录下方即可

2:本文使用的都是官方提供的底层驱动代码

驱动处理
AD转换/DA转换
官方提供的程序
//c文件
#include "iic.h"
#define DELAY_TIME 5
//I2C总线内部延时函数
void IIC_Delay(unsigned char i)
{
do{_nop_();}
while(i--);
}
//I2C总线启动信号
void IIC_Start(void)
{
SDA = 1;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
}
//I2C总线停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA = 0;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//发送应答或非应答信号
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{
SCL = 0;
SDA = ackbit;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
bit ackbit;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
ackbit = SDA;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
return ackbit;
}
//I2C总线发送一个字节数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0; i<8; i++)
{
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
if(byt & 0x80) SDA = 1;
else SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
byt <<= 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
SCL = 0;
}
//I2C总线接收一个字节数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
unsigned char i, da;
for(i=0; i<8; i++)
{
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
da <<= 1;
if(SDA) da |= 1;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
return da;
}
//头文件
#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H
#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
sbit SDA = P2^1;
sbit SCL = P2^0;
void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
bit IIC_WaitAck(void);
void IIC_SendAck(bit ackbit);
void IIC_SendByte(unsigned char byt);
unsigned char IIC_RecByte(void);
#endif
自己需要更改的地方
1:同样这个是与ds1302一样,只需要添加上中断即可
#include "iic.h"
#define DELAY_TIME 5
//I2C总线内部延时函数
void IIC_Delay(unsigned char i)
{
do{_nop_();}
while(i--);
}
//I2C总线启动信号
void IIC_Start(void)
{
SDA = 1;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
}
//I2C总线停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA = 0;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//发送应答或非应答信号
void IIC_SendAck(bit ackbit)
{
SCL = 0;
SDA = ackbit;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 0;
SDA = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
bit ackbit;
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
ackbit = SDA;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
return ackbit;
}
//I2C总线发送一个字节数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
unsigned char i;
for(i=0; i<8; i++)
{
EA=0; //关闭中断
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
if(byt & 0x80) SDA = 1;
else SDA = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
SCL = 1;
byt <<= 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
EA=1; //开启中断
}
SCL = 0;
}
//I2C总线接收一个字节数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
unsigned char i, da;
for(i=0; i<8; i++)
{
EA=0; //关闭中断
SCL = 1;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
da <<= 1;
if(SDA) da |= 1;
SCL = 0;
IIC_Delay(DELAY_TIME);
EA=1; //开启中断
}
return da;
}
总代码
#include "stc15f2k.h"
#include "iic.h"
char dula[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
char disdula[]={0,0,0,0,0,0,0,0};
unsigned int date_5v,date_ad;
bit flag_speed;
void buzz()
{
P2=((P2&0X1F)|0XA0);
P0=0X00;
P2&=0X1F;
P2=((P2&0X1F)|0X80);
P0=0XFF;
P2&=0X1F;
}
void din()
{
AUXR &= 0xBF; //?????12T??
TMOD &= 0x0F; //???????
TL1 = 0x66; //??????
TH1 = 0xFC; //??????
TF1 = 0; //??TF1??
TR1 = 1; //???1????
EA=1;
ET1=1;
}
void display()
{
static int diswela;
P2=((P2&0X1F)|0Xe0);
P0=0XFF;
P2&=0X1F;
P2=((P2&0X1F)|0Xc0);
P0=1<<diswela;
P2&=0X1F;
P2=((P2&0X1F)|0Xe0);
P0=dula[disdula[diswela]];
P2&=0X1F;
if(++diswela>=8)diswela=0;
}
void display_da()
{
disdula[0]=date_ad/100%10;
disdula[1]=date_ad/10%10;
disdula[2]=date_ad/1%10;
disdula[3]=11;
disdula[4]=11;
disdula[5]=12+date_5v/100%10;
disdula[6]=date_5v/10%10;
disdula[7]=date_5v/1%10;
}
void da(int date)
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(0x43);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(date);
IIC_SendAck(1);
IIC_Stop();
date_5v=date*1.96;
}
void ad()
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(0x03);
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x91);
IIC_WaitAck();
date_ad=IIC_RecByte();
IIC_SendAck(1);
IIC_Stop();
}
void da_output()
{
da(date_ad);
}
void main()
{
buzz();
din();
while(1)
{
display_da();
if(flag_speed==1)
{
flag_speed=0;
ad();
da_output();
}
}
}
void qa() interrupt 3
{
static int ms;
if(!(ms%100))flag_speed=1;
if(++ms>=1500)ms=0;
display();
}
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