PCF8591 Módulo Conversor AD/DA 8 Bits

INFORMACIÓN

El PCF8591 es un módulo que actúa como conversor AD/DA de 8 bits, lo que significa que puede convertir señales analógicas en digitales (AD) y señales digitales en analógicas (DA). Este dispositivo es útil cuando se requiere conectar sensores analógicos a sistemas que solo procesan señales digitales, como un microcontrolador. Utiliza un bus de comunicación I2C, lo que permite que sea controlado fácilmente por dispositivos como el Arduino o el Raspberry Pi.

Este módulo es ampliamente utilizado en aplicaciones de monitoreo y control donde es necesario leer sensores como fotocélulas, termistores, o potenciómetros, y a su vez, generar señales de control analógicas para dispositivos como motores o luces. Su capacidad para trabajar con señales de entrada y salida analógicas lo hace ideal para proyectos de automatización, control de procesos y sistemas embebidos.

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ESPECIFICACIONES Y CARACTERÍSTICAS

• Tipo: PCF8591 Módulo Conversor AD/DA
• Color de PCB: Azul
• Resolución: 8 Bits
• Voltaje de entrada: 2.5V a 6V
• Número de pines de entrada:
  • 4 analógicas basadas en tecnologí­a CMOS (programables como unipolares o diferenciales)
• Interfaz:  Bus-Serial I2C
• Dirección I2C fija de 0x48
• Potenciómetro para ajustar voltaje de entrada
• Integra una fotorresistencia
• Dimensiones: 35.6mm x 23.2mm
• Peso: 8.4g

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DOCUMENTACIÓN Y RECURSOS

• Datasheet
• Pinout
• Dimensiones
• Librería – PCF8591

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INFORMACIÓN ADICIONAL

Pines del módulo PCF8591: 

• Salida AOUT DA
• Entrada analógica del chip AIN0
• Entrada analógica del chip AIN1
• Entrada analógica del chip AIN2
• Entrada analógica del chip AIN3
• Interfaz de reloj SCL
• Interfaz digital SDA
• GND
•  VCC Fuente de alimentación externa 3.3V – 5V

Descripción de funcionamiento del módulo: 

• El módulo admite captura de entrada de voltaje externo (rango de voltaje de entrada 0-5V)
• Entorno de adquisición de fotoresistor integrado
• Termistor integrado, puede capturar el valor exacto de temperatura ambiente
• Adquisición de entrada de voltaje de 0-5V de 1 canal (potenciómetro azul para ajustar el voltaje de entrada)
• Led de PWR
• Led indicador de salida DA

Instrucciones de uso del módulo mediante los (Jumper de cortocircuito):

• P4 conectado al puente P4, seleccione el circuito de acceso del termistor
• P5 conectado al puente P5 para seleccionar el circuito de acceso de fotoresistor
• P6 conectado al puente P6, para seleccionar el circuito de acceso de voltaje ajustable de 0-5 V

Salida analógica DAC:

La salida DAC está conectada al pin AOUT . La salida única de 8 bits proporciona 256 pasos de resolución. Para un VCC de 5V, el tamaño del paso será 5V/256 = 20mV.

Para empezar, la salida DAC tiene una capacidad de corriente modesta y también tiene una resistencia de 1K y un LED conectado. El LED facilita ver el efecto de cambiar la salida analógica para experimentar, pero para su uso en aplicaciones reales limita la oscilación de la salida para que no alcance el Vcc completo. Si Vcc es de 5V, alcanzará un máximo de aproximadamente 4.2V. Para aplicaciones que necesitan la oscilación completa de GND a Vcc de la salida DAC, se recomienda quitar el LED para evitar la carga adicional en la salida.

El DAC también es utilizado internamente por las entradas del ADC. Si usa la salida DAC, un circuito de seguimiento y retención mantiene el valor que se configuró en el pin de salida mientras el circuito ADC usa el circuito DAC.

Entradas analógicas ADC

Las 4 entradas analógicas se conectan a los pines de encabezado AIN0-AIN3 y se pueden usar como 4 entradas analógicas de propósito general. Por defecto, estas son 4 entradas de un solo extremo referenciadas a tierra. El chip PCF8591 también admite usarlos como 2 entradas diferenciales. Consulte la hoja de datos para obtener información específica sobre el uso de ese modo.

Hay 3 puentes instalados en el módulo que alternativamente conectan un LDR, un termistor y un potenciómetro integrados a 3 de estas 4 entradas de la siguiente manera. Si desea utilizar esas entradas como entradas de propósito general, debe quitar el puente de esa ubicación.

• J5 – Conecta LDR al canal 0 ( AIN0 )
• J4 – Conecta el termistor al canal 1 ( AIN1 )
• J6 – Conecta el potenciómetro al canal 3 ( AIN3 )

Tenga en cuenta que el canal 2 ( AIN2 ) no tiene un propósito alternativo, por lo que no es necesario un puente.

LDR:

La resistencia de detección de luz (LDR) puede detectar cambios básicos en la intensidad de la luz que incide sobre ella. Una disminución en la cantidad de luz que llega al sensor provocará un aumento en el voltaje en el canal 0. El LDR es útil para detectar grandes cambios en la luz o diferenciar entre la noche y el día. El valor leído es un número relativo en lugar de un valor absoluto de intensidad de luz.

Termistor:

El termistor es una resistencia que cambia la resistencia en función de la temperatura. Una disminución de la temperatura hará que aumente el voltaje en el canal 1. El termistor es útil para detectar cambios de temperatura. Dado que no se conocen las especificaciones del termistor, es difícil usarlo para medir la temperatura real. Es más adecuado para medir cambios relativos de temperatura y, en algunos casos, las lecturas se pueden correlacionar con una temperatura mediante pruebas empíricas.

Potenciómetro:

El potenciómetro de 10K está conectado entre Vcc y Gnd con el limpiador conectado al canal 3. Girar el potenciómetro hará que el voltaje varíe entre 0V y Vcc. Al girar el potenciómetro en sentido horario, se reduce el voltaje en el canal 3. El potenciómetro se puede utilizar como entrada de control analógico de propósito general. Por ejemplo, el potenciómetro se puede leer y la salida del DAC que activa el LED se puede configurar para que coincida con el valor de lectura.

Dirección I2C: El módulo tiene una dirección I2C fija de 0x48. El chip en sí tiene 3 pines de dirección, pero todos están conectados a tierra en el módulo, por lo que no es ajustable.

Resistencias pull-up I2C: El módulo incluye dos resistencias pull-up de 10K en las líneas I2C SCL y SDA.

Conexiones del módulo PCF8591

Las conexiones al módulo son bastante simples:

1. Suministre alimentación de 3.3V o 5V
2. Conecta la interfaz I2C SCL y SDA

1 x 4 Pines

• SCL = I2C SCL se conecta a MCU SCL
• SDA = I2C SDA se conecta a MCU SDA
• GND = Tierra se conecta a tierra MCU
• VCC = Potencia (2,5 a 6V). Por lo general, se conecta a la misma potencia que la MCU.

1×5 Pines:

• AOUT = salida analógica DAC
• AIN0 = Entrada del canal 0 del ADC
• AIN1 = Entrada del canal 1 del ADC
• AIN2 = Entrada del canal 2 del ADC
• AIN3 = Entrada del canal 3 del ADC

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ENLACES EXTERNOS

• Tutorial básico PCF8591 Módulo convertidor DAC – Video
• Utilizar con Arduino el PCF8591 – Video