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Lezione 10: Modulo Convertitore ADC DAC PCF8591

In questa lezione imparerai a collegare un Arduino Uno R4 (o R3) a un modulo convertitore PCF8591 ADC DAC. Vedremo come leggere valori analogici dall’ingresso AIN0, inviarli all’uscita DAC (AOUT) e visualizzare sia i valori grezzi che quelli convertiti in tensione sul monitor seriale. Il potenziometro integrato nel modulo è collegato ad AIN0 tramite ponticelli, mentre il LED D2 è connesso ad AOUT: ruotando il potenziometro, noterai una variazione della luminosità del LED.

Componenti Necessari

Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti.

È sicuramente comodo acquistare un kit completo. Ecco il link:

Nome	CONTENUTO DEL KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Puoi anche acquistare i componenti separatamente dai link riportati qui sotto.

Descrizione del Componente	Link per l’acquisto
Arduino UNO R3 o R4	ACQUISTA
Modulo Convertitore ADC/DAC PCF8591	ACQUISTA

Collegamenti

Codice

Nota

Per installare la libreria, utilizza il Library Manager di Arduino e cerca «Adafruit PCF8591», quindi installala.

Analisi del Codice

Inclusione della Libreria e Definizione delle Costanti

Nota

Per installare la libreria, utilizza il Library Manager di Arduino e cerca «Adafruit PCF8591», quindi installala.
```
// Include Adafruit PCF8591 library
#include <Adafruit_PCF8591.h>
// Define the reference voltage for ADC conversion
#define ADC_REFERENCE_VOLTAGE 5.0
```
In questa sezione viene inclusa la libreria Adafruit PCF8591, che fornisce funzioni per interagire con il modulo. La tensione di riferimento per la conversione ADC è impostata a 5,0 V, che rappresenta il massimo misurabile.

Configurazione del Modulo PCF8591

// Create an instance of the PCF8591 module
Adafruit_PCF8591 pcf = Adafruit_PCF8591();
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("# Adafruit PCF8591 demo");
  if (!pcf.begin()) {
    Serial.println("# PCF8591 not found!");
    while (1) delay(10);
  }
  Serial.println("# PCF8591 found");
  pcf.enableDAC(true);
}

Nella funzione setup, viene avviata la comunicazione seriale e viene creata un’istanza del modulo. La funzione pcf.begin() verifica la connessione del modulo: se non rilevato, viene stampato un messaggio di errore e il programma si blocca. Se il modulo è rilevato correttamente, viene attivato il DAC.

Lettura dall’ADC e Scrittura al DAC
```
void loop() {
  AIN0 = pcf.analogRead(0);
  pcf.analogWrite(AIN0);
  Serial.print("AIN0: ");
  Serial.print(AIN0);
  Serial.print(", ");
  Serial.print(int_to_volts(AIN0, 8, ADC_REFERENCE_VOLTAGE));
  Serial.println("V");
  delay(500);
}
```
La funzione loop legge continuamente il valore analogico da AIN0 (ingresso analogico 0) e lo invia al DAC. I valori letti (grezzi e convertiti in volt) vengono stampati sul monitor seriale.

Tramite i ponticelli, il potenziometro del modulo è collegato ad AIN0, mentre il LED D2 è connesso ad AOUT; per ulteriori dettagli, fai riferimento allo schema del modulo PCF8591 schematic. La luminosità del LED varia a seconda della rotazione del potenziometro.
Funzione di Conversione Digitale in Tensione
```
float int_to_volts(uint16_t dac_value, uint8_t bits, float logic_level) {
  return (((float)dac_value / ((1 << bits) - 1)) * logic_level);
}
```
Questa funzione converte un valore digitale nel corrispondente valore in tensione. Riceve come argomenti il valore digitale (dac_value), la risoluzione in bit (bits) e il livello logico (logic_level). La formula utilizzata è un metodo standard per convertire valori digitali in volt equivalenti.