如何將PCF8591 ADC模塊與Raspberry Pi連接

模數(shù)轉(zhuǎn)換在嵌入式電子產(chǎn)品中是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)傳感器以模擬值的形式提供輸出并將它們饋送到只理解二進(jìn)制值的微控制器，我們必須將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。因此，為了能夠處理模擬數(shù)據(jù)，微控制器需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何將 PCF8591 ADC/DAC 模塊與 Raspberry Pi 連接。

所需組件

樹(shù)莓派

PCF8591 ADC模塊

100K 鍋

跨接電纜

假設(shè)您安裝了最新的 Raspbian OS 的 Raspberry Pi，并且您知道如何使用 putty 等終端軟件通過(guò) SSH 連接到 Pi。如果您是 Raspberry Pi 新手，請(qǐng)按照本文 開(kāi)始使用 Raspberry Pi。盡管如此，如果您遇到任何問(wèn)題，那么有大量的 Raspberry Pi 教程 可以提供幫助。

PCF8591 ADC/DAC 模塊

PCF8591 是一個(gè) 8 位模數(shù)或 8 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器模塊，這意味著每個(gè)引腳可以讀取高達(dá) 256 的模擬值。它還具有 LDR 和板上提供的熱敏電阻電路。該模塊有四個(gè)模擬輸入和一個(gè)模擬輸出。它適用于I 2 C 通信，因此有用于串行時(shí)鐘和串行數(shù)據(jù)地址的 SCL 和 SDA 引腳。它需要2.5-6V的電源電壓并且具有低待機(jī)電流。我們也可以通過(guò)調(diào)節(jié)模塊上電位器的旋鈕來(lái)控制輸入電壓。板上還有三個(gè)跳線。J4接選擇熱敏電阻接入電路，J5接選擇LDR/光敏電阻接入電路J6連接選擇可調(diào)電壓接入電路。板上有兩個(gè) LED D1 和 D2-D1 顯示輸出電壓強(qiáng)度，D2 顯示電源電壓強(qiáng)度。輸出或電源電壓越高，LED D1 或 D2 的強(qiáng)度越高。您還可以使用 VCC 或 AOUT 引腳上的電位器來(lái)測(cè)試這些 LED。

Raspberry Pi 中的 I2C 引腳

為了將PCF8591與 Raspberry Pi 一起使用，首先要做的是了解 Raspberry Pi I2C 端口引腳并在 Raspberry pi 中配置 I2C 端口。

下面是樹(shù)莓派 3 Model B+ 的引腳圖， 本教程使用I2C 引腳 GPIO2 （SDA） 和 GPIO3 （SCL） 。

在樹(shù)莓派中配置 I2C

默認(rèn)情況下，I2C 在 Raspberry Pi 中是禁用的。所以首先必須啟用它。在 Raspberry Pi 中啟用 I2C

1. 轉(zhuǎn)到終端并鍵入 sudo raspi-config。

2. 現(xiàn)在樹(shù)莓派軟件配置工具出現(xiàn)了。

3. 選擇 接口選項(xiàng) ，然后啟用 I2C。

4. 啟用 I2C 后重啟 Pi。

使用樹(shù)莓派掃描 PCF8591 的 I2C 地址

現(xiàn)在為了開(kāi)始與 PCF8591 IC 通信，Raspberry Pi 必須知道它的 I2C 地址。要找到地址，首先將 PCF8591 的 SDA 和 SCL 引腳連接到 Raspberry Pi 的 SDA 和 SCL 引腳。還要連接 +5V 和 GND 引腳。

現(xiàn)在打開(kāi)終端并輸入以下命令以了解連接的 I2C 設(shè)備的地址，

sudo i2cdetect –y 1 或 sudo i2cdetect –y 0

現(xiàn)在找到 I2C 地址后，是時(shí)候構(gòu)建電路并安裝必要的庫(kù)了，以便將 PCF8591 與 Raspberry Pi 一起使用。

將 PCF8591 ADC/DAC 模塊與 Raspberry Pi 連接

PCF8591與樹(shù)莓派接口的電路圖很簡(jiǎn)單。在這個(gè)接口示例中，我們將從任何模擬引腳讀取模擬值并將其顯示在 Raspberry Pi 終端上。我們可以使用 100K 的罐子來(lái)更改這些值。

將 VCC 和 GND 連接到樹(shù)莓派的 GPIO2 和 GPIO。接下來(lái)，將 SDA 和 SCL 分別連接到 GPIO3 和 GPIO5。最后用AIN0連接一個(gè)100K的電位器。您還可以添加16x2 LCD來(lái)顯示 ADC 值，而不是在終端上顯示。

用于模數(shù)轉(zhuǎn)換 (ADC) 的 Python 程序

首先，導(dǎo)入用于I2 C 總線通信的smbus庫(kù)和時(shí)間庫(kù)，以在打印值之間提供休眠時(shí)間。

導(dǎo)入 smbus
導(dǎo)入時(shí)間

現(xiàn)在定義一些變量。第一個(gè)變量包含 I2C 總線的地址，第二個(gè)變量包含第一個(gè)模擬輸入引腳的地址。

地址 = 0x48 
A0 = 0x40

接下來(lái)，我們制作了庫(kù) smbus 的函數(shù) SMBus(1) 的對(duì)象

總線 = smbus.SMBus(1)

現(xiàn)在，第一行告訴 IC 在第一個(gè)模擬輸入引腳上進(jìn)行模擬測(cè)量。第二行將在模擬引腳讀取的地址存儲(chǔ)在變量值中。最后打印值。

while True: 
    bus.write_byte(address,A0) 
    value = bus.read_byte(address) 
    print(value) time.sleep 
    (0.1)

現(xiàn)在終于將 python 代碼保存在帶有 .py 擴(kuò)展名的文件中，并使用以下命令在樹(shù)莓派終端中運(yùn)行代碼“

蟒蛇文件名.py

現(xiàn)在終于將 python 代碼保存在帶有 .py 擴(kuò)展名的文件中，并使用以下命令在樹(shù)莓派終端中運(yùn)行代碼“

在運(yùn)行代碼之前，請(qǐng)確保您已啟用 I 2 C 通信并且所有引腳都如圖所示連接，否則會(huì)顯示錯(cuò)誤。模擬值必須開(kāi)始顯示在終端上，如下所示。調(diào)整鍋的旋鈕，你會(huì)看到數(shù)值的逐漸變化。

import smbus

導(dǎo)入時(shí)間

地址 = 0x48

總線 = smbus.SMBus(1)


while True:

bus.write_byte(address,A0)

value = bus.read_byte(address)

print(value) time.sleep

(0.1)