Módulo PCF8591 ADC/DAC con sensor de luz y temperatura

Análisis general del producto

Tras varias semanas trabajando con estos módulos PCF8591 en el banco de pruebas, puedo decir que son uno de esos componentes que acaban resolviendo problemas concretos más a menudo de lo que uno espera. En esencia, se trata de un expansor de entradas analógicas y, de regalo, una salida analógica, todo gestionado por bus I²C. Cuando trabajas con placas como el ESP32 o un Arduino que ya tiene pocas entradas ADC libres, o con placas directamente carentes de ellas (como ocurre con ciertas variantes de microcontroladores orientadas a lo digital), este módulo se convierte en una solución inmediata y barata.

En mi caso lo he usado en tres escenarios reales: un prototipo de estación meteorológica casera con Arduino Nano, un pequeño sistema de medición de luminosidad con Raspberry Pi Pico y un montaje didáctico en el que era necesario generar una tensión variable de referencia para calibrar un amplificador de señal. En los tres contextos el comportamiento ha sido coherente con lo esperable de esta familia de chips, siempre entendiendo que hablamos de un conversor de 8 bits, es decir, 256 pasos de resolución.

Calidad de construcción y materiales

La placa llega en el clásico formato de breakout compacto, con el integrado montado en superficie y los pines accesibles para conectar directamente en una protoboard. El acabado es correcto para su rango de precio: serigrafía legible, agujeros pasantes reforzados y un regulador discreto que protege razonablemente bien las señales de entrada frente a sobretensiones moderadas.

Un detalle que aprecio, porque no todos los clones lo implementan igual, es la inclusión de las resistencias pull-up para el bus I²C. En mis pruebas he medido continuidad y niveles lógicos estables en líneas SDA y SCL, lo que evita tener que añadir resistencias externas si conectas un único módulo al bus. Si encadenas varios dispositivos I²C, conviene recordar que el bus puede quedar cargado y conviene verificar los niveles con un analizador lógico o, como mínimo, con un multímetro en modo prueba de tensión.

Donde he notado más diferencia respecto a versiones más caras es en la estabilidad térmica a largo plazo: tras horas de funcionamiento continuo con lecturas cada segundo, he observado una deriva pequeña pero perceptible en las medidas. Para proyectos de bricolaje o docencia es irrelevante; para instrumentación seria, no lo recomendaría como referencia de precisión, algo que por otra parte tampoco es su propósito.

Compatibilidad y rendimiento

Aquí es donde el módulo muestra su mayor virtud: la compatibilidad con prácticamente cualquier plataforma que disponga de bus I²C. Lo he probado con Arduino UNO y Nano (biblioteca Adafruit PCF8591 disponible sin complicaciones), con ESP32 en PlatformIO y con Raspberry Pi leyendo directamente el dispositivo por su dirección estándar en el bus. La dirección I²C configurable mediante pines de selección permite convivir con otros dispositivos en el mismo bus sin colisiones, algo que comprobé conectando simultáneamente un sensor de humedad y el módulo en una misma línea de dos cables.

Funcionalmente, el módulo ofrece cuatro entradas analógicas multiplexadas —adecuadas para termistores NTC, fotorresistencias LDR, potenciómetros y divisores de tensión en general— y una salida analógica de 8 bits que puedes gobernar por software. En mis pruebas con la LDR incluida en el circuito del módulo, las lecturas respondían con la cadencia esperada a cambios de iluminación gradual, y la conmutación entre canales se comporta de forma limpia, aunque hay que descartar la primera lectura tras cambiar de canal porque arrastra residuo de la conversión anterior. Es un matiz técnico conocido de este tipo de conversor y que conviene tener en cuenta en el firmware: leer dos veces y descartar el primer valor evita sorpresas.

Sobre el rendimiento numérico, insisto en el marco: 8 bits significan unos 19,6 mV por paso con alimentación a 5 V. Para leer un potenciómetro de control de volumen o activar una alarma por umbral de luz es más que suficiente; para pesar gramos o medir sensores de precisión se queda corto, y ahí habría que mirar conversores de 12 o 16 bits de gama superior.

Puntos fuertes y aspectos mejorables

Puntos fuertes:

Precio por unidad ridículo, especialmente si compras el pack de 5 o 10 unidades, que es la opción racional si haces docencia o repites prototipos.

Cuatro canales de entrada más una salida DAC en un solo bus I²C de dos hilos, ahorrando pines analógicos del microcontrolador para otras tareas.

Integración inmediata con bibliotecas maduras del ecosistema Arduino y soporte directo en otras plataformas.

Formato de protoboard cómodo, con terminales bien identificados.

Aspectos mejorables:

Resolución limitada a 8 bits, insuficiente para mediciones exigentes.

Deriva térmica apreciable en sesiones largas de lectura continua.

Ausencia de aislamiento galvánico o filtros avanzados: en entornos con ruido eléctrico conviene añadir condensadores de desacoplo cerca del módulo y cables cortos.

Un consejo práctico de mantenimiento y uso: alimentad el módulo con la misma tensión de referencia que usa el microcontrolador para sus cálculos, porque el rango de conversión depende de VCC. Alimentar a 3,3 V un sistema cuyo firmware asume 5 V produce errores sistemáticos fáciles de evitar. Y guardad los módulos en bolsas antiestáticas: son componentes sensibles a descargas y un descuido al manipularlos con ropa sintética puede dejar alguno inservible.

Veredicto del experto

Recomendado sin reservas para makers, estudiantes y aficionados que necesiten ampliar entradas analógicas o generar tensiones de control sin gastar apenas dinero. Cumple lo que promete dentro de las limitaciones lógicas de un conversor de 8 bits: lecturas fiables para sensores básicos, montaje sencillo y ecosistema de software sobrado. Quien busque precisión instrumental debería irse a convertidores de mayor resolución y precio consecuentemente superior, pero para el 90 % de los proyectos de electrónica de afición o docencia que he montado con él, el resultado ha sido satisfactorio y sin incidencias reseñables. El pack de 10 unidades es, en mi opinión, la compra inteligente si tienes previsto quemar alguno aprendiendo.