本章介绍STM32的DAC功能。本章利用按键（或者USMART）控制STM32内部DAC模块的通道1来输出模拟电压，通过ADC1的通道1采集DAC的输出电压，在LCD模块上面显示ADC获取到的电压值以及DAC的设定输出电压值等信息。
3 b$ L, Q' _$ \0 f) e9 k# F0 o" S, i
  s3 j4 P1 b; a, W( K, F% X0 x3 c5 HDAC本身是输出，但是为什么端口要设置为模拟输入模式呢？
% ^6 E# k- c8 K* |1 R因为一旦使能DACx通道之后，相应的GPIO引脚（PA4或者PA5）会自动与DAC的模拟输出相连，设置为输入，是为了避免额外的干扰。

% g% H2 x' O1 Q9 R# y

: s  ~0 i! K) ]+ F9 e; [. [7 P6 w1 Q" X

3 j( f6 K- A8 L+ a1 h! @( u

* F$ s$ ^+ j' o3 y

8 ^, O: ]1 @* e5 |) e! b- z5 x# o

3 V5 Y+ R8 p2 z( F4 l( I

硬件设计
, v6 }; ?) j8 W9 H3 x9 g" z

8 y1 v; l! s5 ?' R/ _* P0 v; ?main函数
, o6 t+ Y, O4 I

1. #include "led.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "key.h"
     s7 H; L4 f5 M, ?/ J
4. #include "sys.h"
   
5. #include "lcd.h"
   
6. #include "usart.h"                  
   
7. #include "dac.h"
   : a% m3 r* V! _4 o. X6 t% f
8. #include "adc.h"
   * L1 m% [) u/ r) b, u3 g
9. #include "usmart.h"
   - n+ ]1 ]2 I: ~' S+ f
10. 
    - {% h1 C  Y% p0 T! R7 Q; J
11. int main(void)
    - A" n" c; }& x
12. {         
    9 S0 @1 `: ?5 E( ~% `$ ?% \  q
13.         u16 adcx;
    ' ?, q5 H+ s% ~9 ~2 W" P1 o
14.         float temp;
    
15.          u8 t=0;         
    ! d  A. @; N$ A) X
16.         u16 dacval=0;
    
17.         u8 key;
    
18.         
    7 P; ?* C) q8 V+ T5 W
19.         delay_init();                     //延时函数初始化         
    % v/ r8 _: K6 P4 T$ [, l& X
20.         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
    
21.         uart_init(115200);                 //串口初始化为115200
    
22.         KEY_Init();                          //初始化按键程序
    
23.          LED_Init();                             //LED端口初始化
    
24.         LCD_Init();                                  //LCD初始化
    
25.         usmart_dev.init(72);        //初始化USMART        
    3 w* c0 X3 G6 k+ S
26.          Adc_Init();                                  //ADC初始化
    0 g8 x+ K8 [# {9 a1 ?0 l, X7 H
27.         Dac1_Init();                        //DAC初始化
    
28. 
    # j5 ]) Y9 Q! _; B9 S" E% t+ |, N: m
29.         POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
    
30.         LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"WarShip STM32");        
    
31.         LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"DAC TEST");        
    
32.         LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
    : t" ~( V, t- W& N
33.         LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2015/1/15");        
    ; s1 e) ?4 l' I+ N" c
34.         LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"WK_UP:+  KEY1:-");        
    
35.         //显示提示信息                                                                                             
    ( a  J# ~( ]7 A- b) j1 e9 I
36.         POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
    . v0 u% [( z; J1 X2 g9 V
37.         LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"DAC VAL:");              
    . D; x, g/ N( _4 t
38.         LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"DAC VOL:0.000V");              
    
39.         LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"ADC VOL:0.000V");
    + a; @( x- S4 w5 j2 e: m( f0 S7 H
40.         
    
41.         DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);//初始值为0                          
    
42.         
    & c9 i7 v) h: Y2 G; e0 I
43.         while(1)
    
44.         {
    , @' t$ E1 p( u
45.                 t++;
    * o3 L4 _/ K7 P: n
46.                 key=KEY_Scan(0);                          
    9 l  E' O& S, N: W$ [& _
47.                 if(key==WKUP_PRES)
    
48.                 {                 
    
49.                         if(dacval<4000)dacval+=200;
    
50.                  DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值        
    
51.                 }else if(key==KEY1_PRES)        
    
52.                 {
    
53.                         if(dacval>200)dacval-=200;
    . T6 r8 {# Z6 f5 O; l
54.                         else dacval=0;
    
55.                   DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值
    9 K4 a  v$ {, X
56.                 }         
    . J* g! I6 G/ U" ^0 {' |
57.          
    
58.                 if(t==10||key==KEY1_PRES||key==WKUP_PRES) //WKUP/KEY1按下了,或者定时时间到了
    ! D8 l/ h8 U2 o9 _5 C1 L
59.                 {        
    * j- T' n0 |6 b8 h
60.                         //获取DAC数据
    : ]3 V& T9 t+ Q- F
61.                         adcx=DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//读取前面设置DAC的值
    6 X# c4 ?8 D. @- h/ @, _5 ^
62.                         LCD_ShowxNum(124,150,adcx,4,16,0);             //显示DAC寄存器值
    4 `/ `! y: m, R2 B( _6 S
63.                         temp=(float)adcx*(3.3/4096);                        //得到DAC电压值
    8 ?( {5 |3 `1 H$ X" x- S
64.                         adcx=temp;
    
65.                          LCD_ShowxNum(124,170,temp,1,16,0);             //显示电压值整数部分
    " a' r( U4 L) @& R( Q' k& }/ ^
66.                          temp-=adcx;
    
67.                         temp*=1000;
    
68.                         LCD_ShowxNum(140,170,temp,3,16,0X80);         //显示电压值的小数部分
    
69.                         
    
70.                         //获取ADC数据
    ) v" d) J! {' ?3 S1 z+ o
71.                         adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);        //得到ADC转换值         
    
72.                         temp=(float)adcx*(3.3/4096);                        //得到ADC电压值
    * J, ?" C- x! U4 r8 y+ a
73.                         adcx=temp;
    
74.                          LCD_ShowxNum(124,190,temp,1,16,0);             //显示电压值整数部分
    ) W7 e) P' B  ~+ B# b$ }& [
75.                          temp-=adcx;
    0 Q, l' \" T+ Z6 Q+ z
76.                         temp*=1000;
    ) E! w2 ^& i$ I7 D- u* E
77.                         LCD_ShowxNum(140,190,temp,3,16,0X80);         //显示电压值的小数部分
    6 l' ?( ^. Q% K; k
78.                         LED0=!LED0;           
    
79.                         t=0;
    
80.                 }            
    : z) P9 s3 Z9 e- e7 `' Y7 n% Y" g
81.                 delay_ms(10);        
    / |, X( h+ \, G' T% X
82.         }
    " s6 s2 R+ z# C# U0 ]
83. }

复制代码

: O, h0 c- K. Y1 C! p1 R! [. P2 J0 @dac.c函数
+ ^5 T: @+ T7 I1 A4 L. v/ W

1. #include "dac.h"
   
2. 
   
3. //DAC通道1输出初始化
   % [! h5 t8 P" A
4. void Dac1_Init(void)
   ) F; v/ S5 u7 @9 |) s
5. {
   + R! K, c; s" g% D5 w3 E
6.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   " Y, B' q# E: x6 b" Q' O
7.         DAC_InitTypeDef DAC_InitType;
   9 X0 [0 L1 t2 _9 w* [& j+ q
8. 
   
9.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );          //使能PORTA通道时钟
   
10.            RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );          //使能DAC通道时钟
    
11. 
    5 v6 F+ p0 ~7 S: \
12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;                                  //端口配置
    3 o& Y0 b% ]: @$ C' I; l
13.          GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;                            //模拟输入
    
14.          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      j! A, i! N8 e8 `6 w4 W1 |8 @( r
15.          GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    2 ]4 b, F" g! O* F" u9 f+ @0 E
16.         GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)        ;//PA.4 输出高
    
17.                                        
    
18.         DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;        //不使用触发功能 TEN1=0
    # P; j/ i  Z" k0 Z  ^2 q
19.         DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
    
20.         DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置
    
21.         DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable ;        //DAC1输出缓存关闭 BOFF1=1
    
22.     DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType);         //初始化DAC通道1
    
23. 
    , O0 B+ j, l! }+ w' ^7 g4 y
24.         DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);  //使能DAC1
    
25. 
    
26.     DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);  //12位右对齐数据格式设置DAC值
    & d( I) T  V# x' K# u
27. }
    ) F  R  E3 o* _$ o( t* ^
28. 
    
29. //设置通道1输出电压
    * J0 R0 J7 C( r# Z( C* A" v
30. //vol:0~3300,代表0~3.3V
    : f4 Y( O5 a; c
31. void Dac1_Set_Vol(u16 vol)
    4 j7 l9 e8 W9 `) a
32. {
    
33.         float temp=vol;
    
34.         temp/=1000;
    
35.         temp=temp*4096/3.3;
    
36.         DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值
    3 t  V$ `- t6 M) }
37. }
    

复制代码

+ E6 J. J& F- A) }" R; [adc.c函数
2 q+ g. N3 o" @' q  x- N. {

1. #include "adc.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3.                   
   
4. //初始化ADC
   + U, s4 @# U. V: }) a' x( t/ z
5. //这里我们仅以规则通道为例
   . q7 k' b. A& Z$ W
6. //我们默认将开启通道0~3                                                                                                                                          
   
7. void  Adc_Init(void)
   
8. {         
   ; \) s8 z0 p* U9 l. O  I8 y7 z( Y
9.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
   
10.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
11. 
    
12.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );          //使能ADC1通道时钟
    
13. 
    5 m" y9 I# F3 t, F- u" Q
14.         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
    
15. 
    
16.         //PA1 作为模拟通道输入引脚                        
    
17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    
18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;                //模拟输入引脚
    ) I1 O: W- x! |7 e) L- G
19.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);        
    
20. 
    0 f$ W$ t6 T( L5 w/ U8 P! w
21.         ADC_DeInit(ADC1);  //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值
    ' }# O3 h# s* F  t6 v3 x0 c
22. 
    * t5 a2 _& |+ k1 `
23.         ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;        //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
    
24.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;        //模数转换工作在单通道模式
    6 Z, C1 a/ K/ a4 Q& B5 T
25.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;        //模数转换工作在单次转换模式
    
26.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;        //转换由软件而不是外部触发启动
    ) m) B9 R) b" j/ S) _5 l' H
27.         ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;        //ADC数据右对齐
    1 q+ s% b  a# E+ Q5 j8 ~7 L
28.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;        //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
    
29.         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   
    
30. 
    
31.         ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);        //使能指定的ADC1
    
32.         
    7 N$ X+ z6 d7 {
33.         ADC_ResetCalibration(ADC1);        //使能复位校准  
    - ^7 o6 X; ]" S0 |2 z  F
34.          
    
35.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));        //等待复位校准结束
    ) u3 R7 I2 y1 U! P
36.         
    9 O; O7 T' g- A' |; @% S" c7 X
37.         ADC_StartCalibration(ADC1);         //开启AD校准
    0 {: u- G( e8 _- ?' ^2 Y
38. 
    ! y* W; m- r6 d5 s3 J$ \8 i
39.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));         //等待校准结束
    % `: J! N0 k8 k( |: S0 T3 T- l
40. }        
    1 f/ l0 X# _$ I& q5 J5 g0 \+ ~$ m
41. 
    
42. 
    
43. //获得ADC值
    
44. //ch:通道值 0~3
    
45. u16 Get_Adc(u8 ch)   
    
46. {
    ' K9 X! R7 Y+ e( P3 {: _0 @0 G. y
47.           //设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
    * L7 t) Y* Z9 E) {& Z
48.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );        //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期                                      
    ; T, e7 v* Q3 ^( x  m# H! h
49. 
    * ~/ n. a! @# L; I: a0 a
50.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                //使能指定的ADC1的软件转换启动功能        
    3 e' f, x% j( B, m2 m; U0 Q: b' {
51.          
    & h* p! k& Y* |0 L
52.         while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
    3 {) _! S6 I' [+ k4 I1 ^: [. v
53. 
    
54.         return ADC_GetConversionValue(ADC1);        //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
    
55. }
    / `) y9 w0 U+ e& w* {! S
56. 
    
57. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
    
58. {
    
59.         u32 temp_val=0;
    9 o0 C+ j' c7 f" R4 o7 f
60.         u8 t;
    
61.         for(t=0;t<times;t++)
    
62.         {
    ( ~0 q1 P$ M, e" c0 Z) x
63.                 temp_val+=Get_Adc(ch);
    - c# G% a- i' m, A4 \4 P
64.                 delay_ms(5);
    
65.         }
    
66.         return temp_val/times;
    4 K1 \5 D8 s; r7 o0 G5 H
67. }         
    4 b5 O1 j& F0 n

复制代码

从 main 函数代码可以看出，按键设置输出电压的时候，每次都是以 0.161V 递增或递减的，而通过 USMART 调用 Dac1_Set_Vol 函数，则可以实现任意电平输出控制（当然得在 DAC 可控范围内）。


. Y# F. |$ a1 R; h% F, q