DAC输出实验
原理图
DAC数据格式
DAC输出电压
DORX - 数据输出寄存器
Vref+ == 3.3V
实验简要
1,功能描述
通过DAC1通道1(PA4)输出预设电压,
然后由ADC1通道1 (PA1) 采集,最后显示ADC转换的数字量及换算后的电压值
2,关闭通道1触发(即自动)
TEN1位置0
3,关闭输出缓冲
BOFF1位置1
4,使用12位右对齐模式
将数字量写入DAC_DHR12R1寄存器
配置步骤
1,初始化DAC
HAL_DAC_Init()
2,DAC MSP初始化
HAL_DAC_MspInit() 配置NVIC、CLOCK、GPIO等
3,配置DAC相应通道相关参数
HAL_DAC_ConfigChannel()
4,启动D/A转换
HAL_DAC_Start()
5,设置输出数字量
HAL_DAC_SetValue()
6,读取通道输出数字量(可选)
HAL_DAC_GetValue()
相关库函数介绍
关键结构体介绍
typedef struct
{ DAC_TypeDef *Instance; /* DAC 寄存器基地址 */__IO HAL_DAC_StateTypeDef State; /* DAC 工作状态 */HAL_LockTypeDef Lock; /* DAC 锁定对象 */DMA_HandleTypeDef *DMA_Handle1; /* 通道 1 的 DMA 处理句柄指针 */DMA_HandleTypeDef *DMA_Handle2; /* 通道 2 的 DMA 处理句柄指针 */__IO uint32_t ErrorCode; /* DAC 错误代码 */
} DAC_HandleTypeDef;
typedef struct
{uint32_t DAC_Trigger; /* DAC 触发源的选择 */uint32_t DAC_OutputBuffer; /* 启用或者禁用 DAC 通道输出缓冲区 */} DAC_ChannelConfTypeDef;
源码
dac.c
#include "./BSP/DAC/dac.h"DAC_HandleTypeDef g_dac_handle;/* DAC初始化函数 */
void dac_init(void)
{DAC_ChannelConfTypeDef dac_ch_conf;g_dac_handle.Instance = DAC;HAL_DAC_Init(&g_dac_handle); /* 初始化DAC */dac_ch_conf.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_NONE; /* 不使用触发功能 */dac_ch_conf.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE; /* DAC输出缓冲关闭 */HAL_DAC_ConfigChannel(&g_dac_handle, &dac_ch_conf, DAC_CHANNEL_1); /* 配置DAC通道1 */HAL_DAC_Start(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1); /* 开启DAC通道1 */
}/* DAC MSP初始化函数 */
void HAL_DAC_MspInit(DAC_HandleTypeDef *hdac)
{if (hdac->Instance == DAC){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;__HAL_RCC_DAC_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_4;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);}
}/* 设置通道输出电压 */
void dac_set_voltage(uint16_t vol)/*用0-3300表示0-3.3V*/
{double temp = vol;temp /= 1000;temp = temp * 4096 / 3.3;//DAC输出数据寄存器 - DORXif (temp >= 4096)temp = 4095; /* 如果值大于等于4096, 则取4095 */HAL_DAC_SetValue(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, temp); /* 12位右对齐数据格式设置DAC值 */
}
dac.h
#ifndef __DAC_H
#define __DAC_H#include "./SYSTEM/sys/sys.h"void dac_init(void);
void dac_set_voltage(uint16_t vol);#endif
main.c
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"
#include "./BSP/DAC/dac.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"int main(void)
{uint16_t adcx;float temp;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */key_init(); /* 初始化按键 */adc_init(); /* 初始化ADC */dac_init(); /* 初始化DAC1_OUT1通道 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "ADC TEST", RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VAL:", BLUE);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VOL:0.000V", BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */dac_set_voltage(2000);while (1){adcx = adc_get_result();lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 5, 16, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */temp = (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 获取计算后的带小数的实际电压值,比如3.1111 */adcx = temp; /* 赋值整数部分给adcx变量,因为adcx为u16整形 */lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分,3.1111的话,这里就是显示3 */temp -= adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉,留下小数部分,比如3.1111-3=0.1111 */temp *= 1000; /* 小数部分乘以1000,例如:0.1111就转换为111.1,相当于保留三位小数。 */lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE);/* 显示小数部分(前面转换为了整形显示),这里显示的就是111. */LED0_TOGGLE();delay_ms(250);}
}
DAC输出三角波实验
实验简要
1,功能描述
通过DAC1通道1(PA4)输出三角波,然后通过DS100示波器查看波形
2,关闭通道1触发(即自动)
TEN1位置0
3,关闭输出缓冲
BOFF1位置1
4,使用12位右对齐模式
将数字量写入DAC_DHR12R1寄存器
源码
dac.c
#include "./BSP/DAC/dac.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"DAC_HandleTypeDef g_dac_handle;/* DAC初始化函数 */
void dac_init(void)
{DAC_ChannelConfTypeDef dac_ch_conf;g_dac_handle.Instance = DAC;HAL_DAC_Init(&g_dac_handle);dac_ch_conf.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_NONE;dac_ch_conf.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE;HAL_DAC_ConfigChannel(&g_dac_handle, &dac_ch_conf, DAC_CHANNEL_1);HAL_DAC_Start(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1);
}/* DAC MSP初始化函数 */
void HAL_DAC_MspInit(DAC_HandleTypeDef *hdac)
{if (hdac->Instance == DAC){GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_DAC_CLK_ENABLE();gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_4;gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);}
}void dac_triangular_wave(uint16_t maxval, uint16_t dt, uint16_t samples, uint16_t n)
{uint16_t i, j;float incval; /* 递增量 */float Curval; /* 当前值 */if(samples > ((maxval + 1) * 2))return ; /* 数据不合法 */incval = (maxval + 1) / (samples / 2); /* 计算递增量 */for(j = 0; j < n; j++){ Curval = 0;HAL_DAC_SetValue(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, Curval); /* 先输出0 */for(i = 0; i < (samples / 2); i++) /* 输出上升沿 */{Curval += incval; /* 新的输出值 */HAL_DAC_SetValue(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, Curval);delay_us(dt);}for(i = 0; i < (samples / 2); i++) /* 输出下降沿 */{Curval -= incval; /* 新的输出值 */HAL_DAC_SetValue(&g_dac_handle, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, Curval);delay_us(dt);}}
}
dac.h
#ifndef __DAC_H
#define __DAC_H#include "./SYSTEM/sys/sys.h"void dac_init(void);
void dac_triangular_wave(uint16_t maxval, uint16_t dt, uint16_t samples, uint16_t n);#endif
main.c
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"
#include "./BSP/DAC/dac.h"
#include "./BSP/KEY/key.h"int main(void)
{uint8_t t = 0; uint8_t key;HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */delay_init(72); /* 延时初始化 */usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */led_init(); /* 初始化LED */lcd_init(); /* 初始化LCD */key_init(); /* 初始化按键 */dac_init(); /* 初始化DAC1_OUT1通道 */lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "DAC Triangular WAVE TEST", RED);lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "KEY0:Wave1 KEY1:Wave2", RED);lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "DAC None", BLUE); /* 提示无输出 */while (1){t++;key = key_scan(0); /* 按键扫描 */if (key == KEY0_PRES) /* 高采样率 , 100hz波形 , 实际只有65.5hz */{lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "DAC Wave1 ", BLUE);dac_triangular_wave(4095, 5, 2000, 100); /* 幅值4095, 采样点间隔5us, 2000个采样点, 100个波形 */lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "DAC None ", BLUE);}else if (key == KEY1_PRES) /* 低采样率 , 100hz波形 , 实际99.5hz */{lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "DAC Wave2 ", BLUE);dac_triangular_wave(4095, 500, 20, 100); /* 幅值4095, 采样点间隔500us, 20个采样点, 100个波形 */lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "DAC None ", BLUE);}if (t == 10) /* 定时时间到了 */{LED0_TOGGLE(); /* LED0闪烁 */t = 0;}delay_ms(10);}
}