如何将PCF8591 ADC / DAC模拟数字转换器模块与Raspberry Pi连接

在嵌入式电子设备中，模数转换是一项非常重要的任务，因为大多数传感器都将输出提供为模拟值，并将其输入到仅了解二进制值的微控制器中，因此我们必须将其转换为数字值。因此，为了能够处理模拟数据，微控制器需要模数转换器。

一些微控制器具有内置的ADC，例如Arduino，MSP430，PIC16F877A，但一些微控制器则没有8051，Raspberry Pi等，我们必须使用一些外部模数转换器IC，例如ADC0804，ADC0808。下面您可以找到具有不同微控制器的ADC的各种示例：

如何在Arduino Uno中使用ADC？
Raspberry Pi ADC教程
ADC0808与8051单片机的接口
使用AVR单片机的0-25V数字电压表
如何在STM32F103C8中使用ADC
如何在MSP430G2中使用ADC
如何在ARM7 LPC2148中使用ADC
将PIC微控制器的ADC模块与MPLAB和XC8一起使用

在本教程中，我们将学习如何将PCF8591 ADC / DAC模块与Raspberry Pi连接。

所需组件

树莓派
PCF8591 ADC模块
100K锅
跨接电缆

假定您已经安装了装有最新Raspbian操作系统的Raspberry Pi，并且您知道如何使用腻子等终端软件通过SSH进入Pi。如果您不熟悉Raspberry Pi，请按照本文开始使用Raspberry Pi。尽管如此，如果您遇到任何问题，那么仍有大量的Raspberry Pi教程可以提供帮助。

PCF8591 ADC / DAC模块

PCF8591是8位模数转换器或8位模数转换器模块，这意味着每个引脚均可读取高达256的模拟值。板上还提供LDR和热敏电阻电路。该模块具有四个模拟输入和一个模拟输出。它适用于I ² C通信，因此有用于串行时钟和串行数据地址的SCL和SDA引脚。它需要2.5-6V的电源电压，待机电流低。我们还可以通过调节模块上的电位计旋钮来控制输入电压。板上还有三个跳线。 J4连接选择热敏电阻接入电路，J5连接选择LDR /光敏电阻接入电路连接J6选择可调电压访问电路。D1和D2-板上有两个LED，D1显示输出电压强度，D2显示电源电压强度。输出或电源电压越高，LED D1或D2的强度越高。您还可以通过在VCC或AOUT引脚上使用电位计来测试这些LED。

Raspberry Pi中的I2C引脚

为了将PCF8591与Raspberry Pi一起使用，首先要做的是了解Raspberry Pi I2C端口引脚并在Raspberry Pi中配置I2C端口。

以下是Raspberry Pi 3 Model B +的引脚图，本教程使用I2C引脚GPIO2（SDA）和GPIO3（SCL）。

在Raspberry Pi中配置I2C

默认情况下，在Raspberry Pi中禁用I2C。因此，首先必须启用它。在Raspberry Pi中启用I2C

1.转到终端，然后输入 sudo raspi-config。

2.现在，出现Raspberry Pi软件配置工具。

3.选择 接口选项 ，然后启用I2C。

4.启用I2C后，重新启动Pi。

使用Raspberry Pi扫描PCF8591的I2C地址

现在，为了开始与PCF8591 IC通信，Raspberry Pi必须知道其I2C地址。要查找地址，首先将PCF8591的SDA和SCL引脚连接到Raspberry Pi的SDA和SCL引脚。同时连接+ 5V和GND引脚。

现在打开终端并键入以下命令以了解连接的I2C设备的地址，

sudo i2cdetect –y 1或sudo i2cdetect –y 0

找到I2C地址后，现在该开始构建电路并安装必要的库，以将 PCF8591与Raspberry Pi一起使用。

将PCF8591 ADC / DAC模块与Raspberry Pi连接

为电路图与树莓裨PCF8591的接口技术是简单的。在此接口示例中，我们将从任何模拟引脚读取模拟值，并将其显示在Raspberry Pi终端上。我们可以使用100K底池来更改值。

将VCC和GND连接到Raspberry Pi的GPIO2和GPIO。接下来，将SDA和SCL分别连接到GPIO3和GPIO5。最后，将一个100K电位器与AIN0连接。您也可以添加16x2 LCD来显示ADC值，而不是在终端上显示。在此处了解有关将16x2 LCD与Raspberry Pi接口的更多信息。

用于模数转换（ADC）的Python程序

该完整的程序和工作视频在本教程的最后给出。

首先，导入用于I ² C总线通信的 smbus 库和时间库，以在打印值之间提供睡眠时间。

导入smbus 导入时间

现在定义一些变量。第一个变量包含I ² C总线的地址，第二个变量包含第一个模拟输入引脚的地址。

地址= 0x48 A0 = 0x40

接下来，我们使库smbus的函数SMBus（1）成为对象

总线= smbus.SMBus（1）

现在，当第一行告诉IC在第一个模拟输入引脚上进行模拟测量时。第二行将模拟引脚上读取的地址存储为变量值。最后打印该值。

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

现在，最终将python代码保存在带有.py扩展名的文件中，并通过使用以下命令在raspberry Pi终端中运行代码”

python filename.py

在运行代码之前，请确保已启用I ² C通信，并且所有引脚均已如图所示连接，否则将显示错误。模拟值必须开始显示在终端上，如下所示。调节锅的旋钮，您将看到数值的逐渐变化。了解有关在中运行程序的更多信息

完整的python代码和视频在下面给出。