基于I2C總線接口的AD芯片PCF8591設計

3.2 控制字節

控制字節用于實現器件的各種功能，如模擬信號由哪幾個通道輸入等。控制字節存放在控制寄存器中。總線操作時為主控器發送的第二字節。其格式如下所示：

其中：D1、D0兩位是A/D通道編號：00通道0，01通道1，10通道2，11通道3

D2 自動增益選擇（有效位為1）

D5、D4模擬量輸入選擇：00為四路單數入、01為三路差分輸入、10為單端與差分配合輸入、11為模擬輸出允許有效

當系統為A/D轉換時，模擬輸出允許為0。模擬量輸入選擇位取值由輸入方式決定：四路單端輸入時取00，三路差分輸入時取01，單端與差分輸入時取10，二路差分輸入時取11。最低兩位時通道編號位，當對0通 /道的模擬信號進行A/D轉換時取00，當對1通道的模擬信號進行A/D轉換時取01，當對2通道的模擬信號進行A/D轉換時取10，當對3通道的模擬信號進行A/D轉換時取11。

在進行數據操作時，首先是主控器發出起始信號，然后發出讀尋址字節，被控器做出應答后，主控器從被控器讀出第一個數據字節，主控器發出應答，主控器從被控器讀出第二個數據字節，主控器發出應答…一直到主控器從被控器中讀出第n個數據字節，主控器發出非應答信號，最后主控器發出停止信號。

3.3 應用電路

如圖3所示電路是暖水鍋爐水溫檢測和A/D轉換電路。AD581作為電流型溫度傳感器AD590的基準電源。兩只AD590分別用來采集上水和回水的溫度。

溫度變化時通過AD590的電流發生變化，溫度每升高1℃，電流增加1mA。兩只遠放電路的作用是將電流信號轉變為電壓信號。圖中R6、R7、R8、R9 是溫度校準電位器，均采用精細電位器。圖中R6和R7分別用來校準0℃時兩運放的輸出電壓，即將傳感器置于冰水混合液中時，調節R6或R7使運放的輸出電壓，即將傳感器置于冰水混合液中時，調節R6或R7使運放的輸出電壓為0V。圖中R8和R9分別用來校準100℃時兩運放的輸出電壓，即將傳感器置于沸水時，調節R8或R9使兩運放的輸出電壓為某一確定值。此值由使用者決定，當然，其值大小要考慮A/D轉換器選用的基準電源值。

A/D轉換器PCF8591靠數據線SDL和時鐘線SCL與CPU聯系。由軟件決定水溫數據的采集時間和數據的存儲以及送去顯示。

4 結論

Philips公司推出的I2C總線系統較通用單片機系統電路簡單。由普通CPU芯片同I2C專用器件組成的系統為模擬I2C系統，它性能穩定，價格較低，具有較大的應用前景．

參考文獻：
1. 何立民．I2C總線應用系統設計[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1997.
2. 何立民．單片機應用系統設計系統配置與接口技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1999．