Spottbilliger A/D D/A Wandler für den RPi : PCF8591

Hallo Leute, das nächste, interessante Modul aus Asien ist angeschlossen und ausprobiert.

Ich habe hier ein Modul mit einem PCF8591. Bei diesem Baustein handelt es sich um einen 8-Bit Analog/Digital Digital/Analog Wandler mit vier analogen und einem digitalen Eingang.
Er verfügt über eine I2C-Schnittstelle und kann direkt an den GPIOs betrieben werden.
Der Gebrauch des Moduls ist so simpel, dass ich mir ein Tutorial spare.
Es kann sicherlich auch mit script-Sprachen verwendet werden, weil sich die Kommunikation mit dem Modul auf byteweises Lesen bzw. Schreiben des I2C-Bus beschränkt.
Nähere Informationen zum Chip selbst findet ihr im Datenblatt.

Das Modul:

Das Modul ist schon ab 2 Euro z.B. bei meinem bevorzugten Asiaten erhältlich, wird aber auch von anderen Anbietern z.B. auf ebay vertrieben

Mir ist aufgefallen, dass es wohl verschiedene Ausführungen des Moduls gibt. Meine Beschreibung bezieht sich auf die meines Dealers.
Ob und welche Unterschiede es zwischen den einzelnen Modulen gibt, kann ich leider nicht sagen. Aber ich denke, von der Grundfunktion und der Idee dahinter dürften alle zumindest ähnlich sein.

Dieses Modul ist imho mit Abstand das genialste, das ich in den letzten Monaten ausprobiert habe.
Noch dazu der Preis, der mir unschlagbar erscheint.

Neben dem PCF8591 befinden sich auf dem Modul eine doppelreihige Stiftleiste mit fünf Polen, die mit Jumpern verbunden sind. Dies sind die vier Eingänge (AN0, AN1, AN2, AN3) und der digitale Ausgang (OUT), die durch die Jumper mit den „Onboard“-Komponenten verschaltet werden.
Ausserdem sind auf der Platine eine LED, ein lichtempfindlicher Widerstand, ein temperaturabhängiger Widerstand und ein Potentiometer verbaut.
Schliesslich sind noch eine rote Power-LED und fünf Anschluss-Pins für die GPIOs vorhanden.

Anschluss und Stromversorgung:

Wie bereits oben erwähnt, kann das Modul direkt an die GPIOs angeschlossen werden.
Das Modul hat fünf Anschluss-Pins die ich folgendermassen verdrahtet habe:

Vcc des Moduls mit Pin #1 der GPIOs
Gnd des Moduls mit Pin #9 der GPIOs
SDA des Moduls mit Pin #3 (GPIO2, SDA) der GPIOs
SCL des Moduls mit Pin #5 (GPIO3, SCL) der GPIOs
A0 des Moduls mit Pin #6 der GPIOs (Gnd)

Das Modul funktioniert out of the box und wird nach dem Anschliessen mit

$sudo i2cdetect -y 1

auf Adresse 0x48 angezeigt.

Im Gegensatz zum Chip hat das Modul nur einen Adress-Pin: A0.
Verbindet man diesen nicht mit GND sondern mit +5V ändert sich die Adresse des Moduls auf 0x49.

Funktionsweise des Moduls:

Das Modul ist in meinen Augen eine Super-Lösung zum experimentieren mit analogen Signalen.
Sobald das Modul angeschlossen ist, kann man auch die „Onboard“-Komponenten verwenden.
Das Modul hat die Basisadresse 0x48.

Die digitalisierten Werte der Onboard-Komponenten können nun über die Datenregister

Quote

0x40 für den Fotowiderstand
0x41 für den freien Eingangspin (ohne Jumper)
0x42 für das Potentiometer und
0x43 für den Temperaturfühler

ausgelesen werden.

Verändert man die Umgebungs-Bedingungen (Licht, Temperatur) oder dreht am Potentiometer, kann man verfolgen wie die Werte sich verändern.
An den freien Eingang kann man zum Testen mal +3,3V bzw Masse anlegen und wird feststellen, das der Wert einmal 255 und, auf Masse gezogen, 0 ist.
Achtung! Den dem Chip zugewandten Pin zum Anschliessen verwenden.

Die LED kann über das Register 0x40 angesteuert werden.
Je höher der Wert (0-255) ist, den man in das Register schreibt, desto heller leuchtet die LED.

Um seine Grundlagenforschungen in Sachen AD/DA Wandler weiter zu führen kann man
die Jumper entfernen und die Eingänge des Chips mit eigenen analogen Signalen versorgen.
Angeschlossen werden die eigenen Eingänge an der dem Chip näher liegenden Seite der Pfosten-Doppelreihe.

Das Programm im Anhang:

Im Anhang findet ihr ein kleines C-Programm, das ich nebenbei mal auf die Schnelle eingetippt habe. Is nix Dolles, aber es tut und kann mit

gcc -o pcf8591 pcf8591.c -lrt

übersetzt werden.

Das Programm ist, wie gesagt, total simpel aufgebaut. Es stellt eine Verbindung zum Modul über den I2C-Bus her und initialisiert den Chip auf dem Modul durch senden des Control-Byte.
In einer Schleife werden jetzt die vier Register ausgelesen, deren Werte ausgegeben und das Register für die LED mit dem Schleifenzähler beschrieben.
Dadurch leuchtet die LED bei jedem Schleifendurchlauf heller.
Am Schluss wird noch die LED abgeschaltet und aufgeräumt.

Tja, und das war's jetzt auch schon.
Wenn man bedenkt, dass dieses Modul in China preiswerter zu bekommen ist als der nackte Chip in Deutschland, dann halte ich das für ein durchaus lohnenswertes Schnäppchen und werde mir da wohl noch das eine oder andere Zweitmodul besorgen.

Dann wünsche ich Euch viel Spaß mit dem Teil.
Fragen, Anregungen usw. aufgrund des fehlenden Tutorials diesmal hier.

Viele Grüße aus einer südlichen und lauen Nacht,
-ds-

Quote from Mateusz224

Fehlermeldung:
/tmp/ccnohmB7.o: In function `pcf8591_read_value':
I2Cpcf8591.c:(.text+0x100): undefined reference to `i2c_smbus_read_byte_data'
/tmp/ccnohmB7.o: In function `pcf8591_write_value':
I2Cpcf8591.c:(.text+0x14c): undefined reference to `i2c_smbus_write_byte_data'
collect2: ld returned 1 exit status

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Moin Mateusz224,

sorry ... hatte ich vorausgesetzt aber nicht dazugeschrieben.
Für Programme, die auf den I2C-Bus zugreifen brauchst Du das Paket i2c-dev, um i2cdetect verwenden zu können das Paket i2c-tools.

sudo apt-get install i2c-dev
sudo apt-get install i2c-tools

Jetzt sollte das klappen ...
ciao,
-ds-

Ach sorry ... ist schon fast ein halbes Jahr her ...

libi2c-dev ....

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install libi2c-dev
Paketlisten werden gelesen... Fertig
Abhängigkeitsbaum wird aufgebaut.       
Statusinformationen werden eingelesen.... Fertig
libi2c-dev ist schon die neueste Version.
0 aktualisiert, 0 neu installiert, 0 zu entfernen und 4 nicht aktualisiert.
pi@raspberrypi ~ $

Und hier steht noch was, um den Zugriff auf den Bus zu aktivieren.

Wenn noch was ist, einfach melden.
Ich behalte das hier mal im Auge ...

cu,
-ds-

Quote from Machtnix

Schade, dass er nur 8-Bit Genauigkeit hat. Aber für einige Anwendungsgebiete reicht das auch.
Ein 12-Bit oder 16-Bit AD-Wandler ist ein wenig teurer, gibts aber auch:
http://www.exp-tech.de/Shields…mable-Gain-Amplifier.html
bzw
http://www.exp-tech.de/Shields…mable-Gain-Amplifier.html

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Hallo .... macht nix ... äh Machtnix,

danke für die Links ... mal sehen, ob ich mal bei meinem Dealer so was bekomme bzw. mitbestellen kann.
Wenn ich mir das so anschaue, dann glaube ich, dass das genauso funktioniert ...

cu,
-ds-

Hi jar,
wenn Du meinst, dass das einfacher ist ... warum nicht?
Die beiden von Machtnix geposteten Links sind überigens nur die Chips.
cu,
-ds-

Quote from Machtnix

Nein, das sind die kompletten Module, wie sie abgebildet sind. Das 12-Bit-Modul hab ich real vor mir liegen. Das Datenblatt ist nur vom Chip.

Hi,
ne ... sorry ... Mist verstanden ...

Ich bezog mich auf jars Post, weil das Teil, das ich habe noch mir LED, Poti ... bestückt ist.
Und das zusätzliche Zeug ist halt bei Dir nicht drauf ...

Sommerliche Grüsse,
-ds-

Moin,

was sollte denn Deiner Meinung nach ausgegeben werden.

Du übersetzt den Quellcode - der Compiler hat daran nichts zu bemängeln oder auszusetzen - also tut er das, was Du ihm gesagt hast: das Programm erzeugen.
Linux ist - wie die *ix Derivate überhaupt - eher schweigsam und plappert nicht so viel unnützes Zeug wie andere Betriebssysteme.

cu,
-ds-

Quote from c3ntry

Ja ich dachte er gibt mir die Werte des A/D Wandlers aus?:D

Wie bekomm ich das Programm dazu?

Aaah .. ok, dann mit

Quote

$ ./pcf8591

aufrufen, bzw. mit

Quote

$ sudo ./pcf8591

wenn eine Fehlermeldung mit "Zugriff verweigert" bzw. "Permission denied" ausgegeben wird.

Dieser Chip wird übrigens mittlerweile auch von wiringPi unterstützt

cu,
-ds-