蓝桥杯单片机 | 特训案例【进阶06】基于PCF8591的DAC模拟电压输出
【1】题目要求
新建工程，以I/O模式编写代码，在CT107D单片机综合训练平台上，实现以下功能：
1、将IIC总线的底层驱动代码文件正确移植到工程中。
2、将J5配置BTN模式，把S4设置为独立按键,选择DAC的输出模式。
3、数码管的显示格式如下图，数码管最左边3位显示当前的DAC输出模式，数码管最右边3位显示当前DAC的输出电压，电压单位为V，保留2位小数。
4、DAC的输出模式有3种。
模式1中，数码管左边显示“-1-”，DAC输出固定电压2.00V。
模式2中，数码管左边显示“-2-”，DAC输出固定电压4.00V。
模式3中，数码管左边显示“-3-”，数码管右边显示PCF8591芯片AIN3通道的实时输入电压，并将该电压作为DAC的输出参数，使DAC的输出电压和PCF8591芯片AIN3通道的输入电压保持同步变化，通过改变Rb2可调电阻可以改变DAC的输出电压。
5、系统上电后，工作在模式1。在模式1中按下S4按键，进入模式2；在模式2中按下S4按键，进入模式3；在模式3中按下S4按键，重新回到模式1，如此循环。
6、使用万用表测量J3的19和20引脚，即DAC输出电压，万用表显示的数值应与数码管右侧显示的电压基本一致。
【小提示】：
IIC接口的基本原理，可见本博客：《【蓝桥杯单片机进阶强化-01】IIC总线接口技术基础》。
PCF8591的基本原理，可见本博客：《【蓝桥杯单片机进阶强化-02】PCF8591的基本原理与A/D转换应用》
【2】核心源码分析
/*==================蓝桥杯单片机特训==================
【进阶06】：基于PCF8591的DAC模拟电压输出
**平 台：CT107D单片机综合实训平台
**模 式：IO模式
**底层驱动文件：2022年竞赛资源数据包提供的文件
**设 计：欧浩源（小蜜蜂老师，[email protected]）
**时 间：2022-04-05
**更多详见：www.xmf393.com
====================================================*/
#include "reg52.h"
#include "iic.h"
sbit S4 = P3^3;
//定义动态显示中单个数码管点亮时长
#define TSMG 500
//-------共阳数码管的段码编码表（无小数点）--------
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F - .
unsigned char code SMG_NoDot[18]={0xc0,0xf9,
0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,0xbf,0x7f};
//-------共阳数码管的段码编码表（带小数点）--------
//0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
unsigned char code SMG_Dot[10]={0x40,0x79,
0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
//-----------------------------------------------
unsigned char adc_value = 0; //AIN3的采样数据
float adc_volt = 0; //AIN3的换算电压
unsigned int smg_volt = 0; //AIN3的显示电压
unsigned char stat_smg = 1; //当前显示界面标志
unsigned char mode = 1; //模式
/*====锁存器设置和数码管显示的代码参考前面的案例====*///===================电压值显示函数===================
void DisplaySMG_ADC()
{
//输出电压
DisplaySMG_Bit(7,SMG_NoDot[smg_volt % 10]);
DisplaySMG_Bit(6,SMG_NoDot[(smg_volt / 10) % 10]);
DisplaySMG_Bit(5,SMG_Dot[smg_volt / 100]);
//工作模式
DisplaySMG_Bit(2,SMG_NoDot[16]);
DisplaySMG_Bit(1,SMG_NoDot[mode]);
DisplaySMG_Bit(0,SMG_NoDot[16]);
}
//===============PCF8591电压采样处理函数===============
void Read_PCF8591_AIN3()
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90); //PCF8591的写设备地址
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(0x43); //输出DAC，转换AIN3
IIC_WaitAck();
IIC_Stop();
DisplaySMG_ADC(); //等待电压转换完成
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x91); //PCF8591的读设备地址
IIC_WaitAck();
adc_value = IIC_RecByte(); //读出AD采样数据
IIC_SendAck(1); //产生非应答信号
IIC_Stop();
//将ADC采样到的数据换算成对应的电压值
adc_volt = adc_value * (5.0 / 255);
smg_volt = adc_volt * 100;
}
//===============PCF8591电压输出设置函数===============
void Set_PCF8591_DAC(unsigned char dat)
{
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90); //PCF8591的写设备地址
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(0x43); //输出DAC，转换AIN3
IIC_WaitAck();
IIC_SendByte(dat); //设置DAC电压输出参数
IIC_WaitAck(); //产生非应答信号
IIC_Stop();
}
//===================按键扫描处理函数==================
void Scan_Keys()
{
if(S4 == 0)
{
DelaySMG(500);
if(S4 == 0)
{
if(mode == 1)
{
mode = 2; //切换为模式2
Set_PCF8591_DAC(204); //输出固定电压4V
smg_volt = 400; //显示电压：4.00
}
else if(mode == 2)
{
mode = 3; //切换为模式3
}
else if(mode == 3)
{
mode = 1; //切换为模式1
Set_PCF8591_DAC(102); //输出固定电压2V
smg_volt = 200; //显示电压：2.00
}
while(S4 == 0) //松手检测
{
DisplaySMG_ADC(); //保持数码管动态显示
}
}
}
}【注】：更多关于蓝桥杯单片机备赛内容，详见《蓝桥杯单片机设计与开发》小蜜蜂特训手册，本站可下载，相关更多蓝桥杯的案例完整源码及学习备赛笔记，欢迎进入 “小蜜蜂笔记” 公众号。