21.DAC数模转换

最新推荐文章于 2023-11-02 19:31:11 发布

&jhan

最新推荐文章于 2023-11-02 19:31:11 发布

阅读量1.4k

点赞数 1

分类专栏： STM32F103ZET6库函数学习文章标签：单片机嵌入式硬件

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_46065214/article/details/131621812

版权

STM32F103ZET6库函数学习专栏收录该内容

22 篇文章

订阅专栏

1.STM32 DAC介绍：

DAC(Digital to analog converter)即数字模拟转换器，它可以将数字信号转换为模拟信号。

DAC主要特性：

2个DAC转换器，每个转换器对应1个输出通道；
8位或者12位单调输出；
12位模式下数据左对齐或者右对齐；
同步更新功能；
噪声波形生成；
三角波形生成；

DAC介绍：

双DAC通道同时或者分别转换；
每个通道都有DMA功能；
外部触发转换；
输入参考电压VREF+；

STM32 DAC结构框图：

① 第一部分：电压输入引脚：

VDDA和VSSA是模块的供电管脚，VREF+是DAC模块的参考电压，三个管脚都接到了3.3V，因此DAC的参考电压依然是0~3.3V，想要电压得到一定的精度更高，可以设置一个基准电压源；

② 第二部分：DAC转换：
③ 第三部分：DAC触发和输出：

外部触发方式：当DAC接口在所选定时器触发或外部中断线上升沿检测到上升沿的时候，DAC就可以将DHRx寄存器的值，存储到最后一个数据，就会转移到DORx寄存器中，发生触发后，会经过3个时钟周期，寄存器内就会得到更新，数模转换器输出；

内部触发方式：一旦触发就会开启转换，将DHRx的值经过一个APB1的时间加载到DORx中；

④ 第四部分：DAC 的输出通道：

DAC1->PA4;

DAC2->PA5；

为了避免寄生电流的消耗，应当将DAC对应的通道管脚，配置为模拟输入模式；当配置了模拟输入模式后，对DAC的输出功能进行使能，它会自动将对应的管脚自动的连接到输出通道；

电压计算：DACout=(Vref+)*DORx/4095;

2.STM32 DAC配置步骤：

DAC相关库函数在stm32f10x_dac.c和stm32f10x_dac.h文件中；

使能端口及DAC时钟，设置引脚为模拟输入：RCC_APB2PeriphClockCmd()、RCC_APB1PeriphClockCmd();
初始化DAC，设置DAC工作模式：void DAC_Init();
使能DAC的输出通道：void DAC_Cmd();
设置DAC的输出值：DAC_SetChannel1Data()、uint16_t DAC_GetDataOutputValue();

3 .DAC数模转换：

通过KEY_UP与KEY1按键控制STM32 DAC1输出电压，通过串口将DAC1输出的电压值打印显示，LED0指示灯闪烁提示系统运行。

（1）原理图：

（2）主函数：

#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "usart1.h"
#include "dac.h"



int main(){
    
    u8 i=0;    
    u8 key=0;
    int DAC_value=0;          //DAC值增减的标志
    u16 DAC_val=0;            //存储读取的DAC1通道1的值
    float DAC_vol=0.0f;       //存储DAC所对应的电压值    
    
   
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);      //设置分组
    delay_init();                                        //延时初始化
    LED_Init();  
    KEY_Init();                                          //按键初始化
    usart1_Init(9600);                                   //串口通信初始化
    DAC1_Init();                                         //DAC1的初始化
   
    while(1)
       {
          
          key=KEY_Scan(0);                               //扫描按键
          
          if(key==3)                                     //判断按键WK_UP是否被按下
          {
             DAC_value+=400;
             if(DAC_value>4000)
             {
                DAC_value=4095;                                         //判断，当DAC_value大于4000时，DAC_value=4095
             }
             DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,DAC_value);            //输出DAC的值，12位右对齐
             
          }
          else if(key==2)                                //判断按键KEY1是否被按下
          {
             DAC_value-=400;  
             if(DAC_value<=0)                            
             {
                DAC_value=0;
             }
             DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,DAC_value);            //输出DAC的值，12位右对齐
             
          }
          
          //系统指示灯闪烁
          i++;
          if(i%20==0)
          {
             LED0=!LED0;
          }
          
          //每隔1s打印一次
          if(i%100==0)
          {
             DAC_val=DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);             //读取DAC1通道1的值
             DAC_vol=(float)DAC_val*(3.3/4095);                         //将输出的DAC值转换为所对应的电压值
             
             printf("当前的DAC对应的电压值：%.2f V\r\n",DAC_vol);
             printf("\r\n");
             
          }
          delay_ms(10);
          
      }       
}

（3）头文件：

#ifndef __DAC_H
#define __DAC_H


typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;

void DAC1_Init(void);         //DAC1的初始化


#endif

（4）DAC数模转换功能函数：

#include "stm32f10x.h"
#include "dac.h"



/*
   功能：DAC1的初始化
   变量：无
   返回值：无
*/
void DAC1_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
   DAC_InitTypeDef DAC_InitStruct;
   
   
   //1.使能端口时钟和DAC时钟，并设置引脚模式
   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);
   
   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;           //模拟输入
   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;               //PA4
   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;       //速度
   GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);
   
   //2.初始化DAC，设置DAC工作模式
   DAC_InitStruct.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;       //屏蔽/幅值选择器
   DAC_InitStruct.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable;                  //DAC输出缓存->不使用缓存
   DAC_InitStruct.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;                               //触发方式->不使用外部触发
   DAC_InitStruct.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;                 //DAC波形发生->不使用波形发生
   DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitStruct);                                   //DAC1的通道1
   
   //3.设置DAC的输出值
   DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,0);                             //12位右对齐，设置值=0
   
   //4.使能DAC1
   DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitStruct);
     
}