蓝桥杯单片机adda双通道采集

### 蓝桥杯单片机ADDA双通道采集实现方法 在蓝桥杯比赛中的单片机开发项目中，PCF8591 是一种常用的集成ADC（模数转换）和DAC（数模转换）功能的数据采集芯片。它支持4个模拟输入通道（AIN0~AIN3），可以方便地实现多通道信号的采集。 #### 1. **硬件配置** 为了实现双通道采集，需要将两个不同的模拟信号分别接入PCF8591 的 AIN0 和 AIN1 输入端口。通过 I2C 接口与单片机通信完成数据读取操作[^1]。具体来说： - 使用 SDA 和 SCL 连接到单片机的 I2C 总线接口。 - 配置 PCF8591 的地址引脚 A0、A1 和 A2 来设置设备地址，默认情况下可以通过拉高或接地来定义不同设备的唯一地址。 #### 2. **软件设计** ##### 初始化 I2C 总线 初始化 I2C 总线以便能够正常发送命令给 PCF8591 并接收返回的数据。以下是基于 C 语言的一个简单示例代码片段用于初始化 I2C: ```c void i2c_init() { // 假设使用的是标准模式下的I2C初始化函数 TWBR = (uint8_t)((CPU_FREQ / I2C_CLOCK) - 16); // 设置波特率寄存器 } ``` ##### 控制 PCF8591 进行 ADC 转换 对于双通道采集的需求，需依次切换到所需的输入通道并启动相应的 AD 转换过程。下面展示如何针对 AIN0 和 AIN1 执行这一流程： ```c #define PCF8591_ADDR 0x48 // 默认地址假设未修改任何地址引脚状态 // 函数：从指定通道获取采样值 uint8_t read_adc(uint8_t channel){ uint8_t data; // 开始条件 TWCR |= (1<<TWSTA)|(1<<TWEN); while(!(TWCR & (1<<TWINT))); // 等待直到起始位被清除 // 发送器件地址加上写方向标志 TWDR = ((PCF8591_ADDR << 1)|0x00); TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN); while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // 写入控制字节以选择对应通道 TWDR = channel; TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN); while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // 重新开始条件准备读回结果 TWCR |= (1<<TWSTA)|(1<<TWEN); while(!(TWCR & (1<<TWINT))); // 再次发送器件地址这次带上读方向标志 TWDR = ((PCF8591_ADDR << 1)|0x01); TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN); while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // 主控释放总线让从属传输数据过来 TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN); while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // 获取实际测量数值 data = TWDR; // 结束条件结束当前事务处理 TWCR = (1<<TWSTO)|(1<<TWINT)|(1<<TWEN); return data; } int main(){ uint8_t value_ch0, value_ch1; i2c_init(); while(1){ value_ch0 = read_adc(0x40 | 0b000); // 对应于AIN0的选择 value_ch1 = read_adc(0x40 | 0b001); // 切换至AIN1 // 处理得到的结果... } } ``` 上述代码展示了基本框架下如何利用 I2C 协议访问 PCF8591 不同输入通道的方法[^2]。 #### 注意事项 - 在实际应用过程中可能还需要考虑噪声抑制措施以及滤波算法的应用，从而提高最终获得数字量精度。 - 如果涉及较高频率连续采样的场景，则需要注意 I2C 总线速度限制所带来的影响。