STM32F103ZET6【标准库函数开发】------07 DAC实验

Jerry_0712

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分类专栏：【STM32】STM32F1标准库开发文章标签： stm32 单片机 arm

于 2020-11-12 17:47:51 首次发布

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本文介绍如何在STM32F103ZET6上配置DAC输出模拟电压，并通过ADC读取该电压值。内容包括GPIO与时钟配置、DAC与ADC初始化及配置过程，以及如何设置DAC输出电压值和读取ADC转换结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

STM32F103ZET6有两个12位的DAC转换器：各有一个输出通道，对应的IO口如下
DAC_OUT1—PA4
DAC_OUT2—PA5
介绍：当 DAC 的参考电压为 Vref+的时候， DAC 的输出电压是线性的从 0~Vref+， 12 位模式下 DAC输出电压与 Vref+以及 DORx 的计算公式为：DACx 输出电压=Vref（DORx/4095）*
寄存器介绍
1.DAC控制寄存器 DAC_CR
在这里插入图片描述
DAC_CR 的低 16 位用于控制通道 1，而高 16 位用于控制通道 2。

2.DAC 通道 1 的 12 位右对
齐数据保持寄存器： DAC_DHR12R1

该寄存器用来设置 DAC 输出，通过写入 12 位数据到该寄存器，就可以在 DAC 输出通道 1
（PA4）得到我们所要的结果。
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
本次我们将使用库函数的方法来设置 DAC 模块的通道 1 （PA4）来输出模拟电压，然后通过ADC1的通道1（PA1）读出来，打印到串口调试助手上。其详细设置步骤如下：
1）PA和ADC1、DAC时钟使能+PA1，PA4初始化：

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定义结构体
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );	  //使能PORTA通道时钟
   	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );	  //使能DAC通道时钟 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1	, ENABLE );	  //使能ADC1通道时钟
	
	//PA1 ADC1通道1作为模拟通道输入引脚                         
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//模拟输入引脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);	
	//PA4 DAC1初始化
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;				 // 端口配置
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; 		 //模拟输入
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)	;//PA.4 输出高

一一一一一一一一一一一一DAC配置一一一一一一一一一一一一一

DAC1初始化

	DAC_InitTypeDef DAC_InitType;//定义结构体
	DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;	//不使用触发功能 TEN1=0
	DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
	DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置
	DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable ;	//DAC1输出缓存关闭 BOFF1=1
    DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType);	 //初始化DAC通道1

初始化 DAC

	DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;	//不使用触发功能 TEN1=0
	DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
	DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置
	DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable ;	//DAC1输出缓存关闭 BOFF1=1
    DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType);	 //初始化DAC通道1

使能 DAC 转换通道+设置DAC输出值

	DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);  //使能DAC1 
    DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);  //12位右对齐数据格式设置DAC值

第一个参数设置对齐方式，可以为
12 位右对齐 DAC_Align_12b_R，
12 位左对齐DAC_Align_12b_L
8 位右对齐 DAC_Align_8b_R 方式。
第二个参数就是 DAC 的输入值了，这个很好理解，初始化设置为 0。
还可以读出 DAC 的数值，函数是：DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);，设置和读出一一对应很好理解。
子函数（输出任意电压）

//设置通道1输出电压
//vol:0~3300,代表0~3.3V
void Dac1_Set_Vol(u16 vol)
{
	float temp=vol;
	temp/=1000;
	temp=temp*4096/3.3;
	DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值
}

一一一一一一一一一一一一ADC配置一一一一一一一一一一一一一

ADC1_CH1初始化

	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单通道模式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//模数转换工作在单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//转换由软件而不是外部触发启动
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//ADC数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	//顺序进行规则转换的ADC通道的数目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);	//根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器

复位ADC1，设置分频因子

	ADC_DeInit(ADC1);  //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M

使能ADC并校准

	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	//使能指定的ADC1	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//使能复位校准  	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//等待复位校准结束	
	ADC_StartCalibration(ADC1);	 //开启AD校准 
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	 //等待校准结束

读取ADC的值

//获得ADC值
//ch:通道值 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
  	//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期	  			     
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//使能指定的ADC1的软件转换启动功能		 
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}

u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<times;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc(ch);
		delay_ms(5);
	}
	return temp_val/times;
}

一一一一一一一一一一一一主函数配置一一一一一一一一一一一一一

int main(void)
 {	 
	u16 adcx;
	float temp;
	u16 adcx1;
	float temp1;
 	u8 t=0;	 
	u16 dacval=0;
	u8 key;
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
	KEY_Init();			  //初始化按键程序
 	LED_Init();			     //LED端口初始化
 	Adc_Init();		  		//ADC初始化
	Dac1_Init();				//DAC初始化
	
	 DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);//初始值为0	    	      
	while(1)
	{
		t++;
		key=KEY_Scan(0);			  
		if(key==WKUP_PRES)
		{		 
			if(dacval<4000)dacval+=200;
		 DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值	
		}
		else if(key==KEY1_PRES)	
		{
			if(dacval>200)dacval-=200;
			else dacval=0;
		  DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值
		}	 
		
	 if(t==10||key==KEY1_PRES||key==WKUP_PRES) //WKUP/KEY1按下了,或者定时时间到了
		{	  
			adcx=DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//读取前面设置DAC的值
			temp=(float)adcx*(3.3/4096);			//得到DAC电压值			
			printf("DAC的123444值为：%.8f\r\n",temp);  
		adcx1=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);
		temp1=(float)adcx1*(3.3/4096);
		printf("ADC的值为：%.8f\r\n",temp1);//将采集到的ADC的值打印到串口
			t=0;
		}	    
		delay_ms(150);			
	}
 }

图1

图2