Vincent Yeh開發筆記: 【單晶片】擴充arduino接腳 CD4051 8 channel analog MUX/DMUX

2019年2月24日星期日

【單晶片】擴充arduino接腳 CD4051 8 channel analog MUX/DMUX

最近發現arduino接腳不夠用，找到一顆多工器(Multiplexer)，而且這顆很不一樣，一般的多工器用在數位電路上做資料選擇用的，只有0(HIGH)及1(LOW)這兩個訊號。

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CD4051特點

具有類比輸入類比輸出的特性
具有8個Channel及一個COM
雙向傳輸，COM->CH0，CH0->COM
3條選擇線，以及一條致能線(Enable)
DIP封裝，開發方便
可做多工器/解多工器

簡介

CD4051等效功能圖

CD4051有點像繼電器，可雙向通行，最後資料經由選擇後，將Chx接至COM腳。

A、B、C為選擇線。

CD4051為CMOS，選擇線的邏輯準位為：

LOW=VIL=0.3VDD
HIGH=VIH=0.7VDD

VDD=5V時：
LOW=VIL=0.3*5=1.5V
HIGH=VIH=0.7*5=3.5V

接腳定義

Arduino實現

電路圖

程式碼

int values[8];
int analong_max=0;
void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(3, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
select(0);
analong_max=900;
//analong_max=analogRead(A5);
}
int channel;
void loop() {
if(Serial.available()>0){
channel=Serial.read()-0x30; //ASCII 0x30 -> 0
}

select(channel);
//int curr_value=analogRead(A5); //最大值約落在900

int curr_value=map(analogRead(A5),0,analong_max,0,127);//將0~900轉成0~127，增加則訊邊界處理能力。

if (range(values[channel], curr_value, 1) != values[channel]) {
values[channel]=curr_value;
Serial.print("ch:");
Serial.print(channel);
Serial.print("\t");
Serial.println(curr_value);
}

}

int range(int privious, int current, int d) {
//過濾雜訊
if (current > privious && current - d == privious)return privious;
else if (current < privious && privious - d == current)return privious;
else if (current == privious)return privious;
return current;
}

short select(int select) {
switch (select) {
case 0:
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(2, LOW);
break;
case 1:
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(2, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, LOW);
break;
case 3:
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, HIGH);
break;
case 4:
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(2, LOW);
break;
case 5:
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(3, LOW);
digitalWrite(2, HIGH);
break;
case 6:
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, LOW);
break;
case 7:
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(3, HIGH);
digitalWrite(2, HIGH);
break;

}
}