單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)試-基于STM32F1xx機(jī)型和HAL庫(kù)函數(shù) 課件 項(xiàng)目7 利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制

單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制任務(wù)7.1認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制8項(xiàng)目8、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

項(xiàng)目總目標(biāo)項(xiàng)目總目標(biāo)具體工作任務(wù)利用STM32內(nèi)部DAC控制LED亮度。亮度值可由按鍵設(shè)定。請(qǐng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、器件選型、電路和程序設(shè)計(jì)，并完成軟硬件調(diào)試。子目錄7項(xiàng)目7、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)及顯示

7.1任務(wù)7.1 認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC7.2任務(wù)7.2 方案及電路設(shè)計(jì)7.3任務(wù)7.3 程序設(shè)計(jì)7.4任務(wù)7.4 軟硬件深入（七）任務(wù)目標(biāo)：了解STM32F103ZET6的DAC基本特性與原理，能看懂DAC結(jié)構(gòu)框圖任務(wù)7.1認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC分組討論自由發(fā)言，闡述對(duì)模擬量數(shù)字量的認(rèn)識(shí)，查閱資料了解STM32的DAC。討論與發(fā)言舉一些例子說明自動(dòng)化系統(tǒng)中哪些是模擬量，哪些是數(shù)字量?？偨Y(jié)什么是模擬量，什么是數(shù)字量？二者有何區(qū)別？什么是DAC？什么是ADC？衡量ADC和DAC性能的指標(biāo)有哪些？3、模擬信號(hào)的類型ADC和DAC設(shè)備允許的模擬信號(hào)多數(shù)為電壓、電流、電阻等。STM32F1xx的ADC是電壓輸入，允許輸入的范圍是VREF-

≤

VIN

≤

VREF+。STM32F1xx的DAC是電壓輸出，允許輸出的范圍也是VREF-

≤

VOUT

≤

VREF+。由于VREF-與VSSA接在一起，VREF-=0V，因此允許的模擬電壓輸入/輸出范圍就是0～VREF+。認(rèn)識(shí)DAC和ADC4、DAC的位數(shù)及其影響ADC和DAC電路常見有8、12、14、16、24位等。STM32F1xx的ADC和DAC都是12位的。那么DAC的位數(shù)對(duì)其性能有什么影響呢？對(duì)于1位的DAC，如果VREF=3.3V，則理想狀態(tài)下，向DAC寫“0”時(shí)，引腳上輸出0V；向DAC寫“1”時(shí)，引腳上輸出3.3V。輸出電壓和數(shù)字的關(guān)系為：VOUT=D×3.3。向DAC寫入數(shù)值每增加或減小1，輸出電壓跳變3.3V。對(duì)于2位的DAC，可以向DAC寫“00”、“01”、“10”、“11”四個(gè)二進(jìn)制數(shù)值，對(duì)應(yīng)十進(jìn)制為“0”、“1”、“2”、“3”。如果VREF=3.3V，則可將其設(shè)計(jì)為如下特性:向DAC寫“0”，即二進(jìn)制“00”時(shí)，輸出電壓=0V；向DAC寫“1”，即二進(jìn)制“01”時(shí)，輸出電壓=1.1V;向DAC寫“2”，即二進(jìn)制“10”時(shí)，輸出電壓=2.2V;向DAC寫“3”，即二進(jìn)制“11”時(shí)，輸出電壓=3.3V;輸出電壓和數(shù)字的關(guān)系為：VOUT=D×3.3/3。向DAC寫入數(shù)值每增加或減小1，輸出電壓跳變1.1V。認(rèn)識(shí)DAC和ADC4、DAC的位數(shù)及其影響我們將DAC輸出電壓跳變的最小值稱為電壓分辨率。電壓跳變值越小，DAC的分辨率越高。分辨率越高，DAC的電壓控制越精細(xì)。顯然2位DAC比1位DAC的分辨率更高。繼續(xù)增大位數(shù)n，會(huì)怎樣呢？表7.1.1給出了VREF+=3.3V時(shí)，n=8、12、16三種情況下的數(shù)字量和電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系。表7.1.1VREF=3.3V時(shí)不同位數(shù)DAC的數(shù)字和電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系認(rèn)識(shí)DAC和ADC位數(shù)數(shù)字電壓轉(zhuǎn)換公式及分辨率二進(jìn)制十進(jìn)制n=80000000000×3.3/255=0V轉(zhuǎn)換公式：VOUT=D×255/3.3分辨率：3.3/255≈13mV0000000111×3.3/255≈12.941mV0000001022×3.3/255≈25.882mV………………11111110254254×3.3/255≈3.287V11111111255255×3.3/255=3.3Vn=1200000000000000×3.3/4095=0V轉(zhuǎn)換公式：VOUT=D×4095/3.3分辨率：3.3/4095≈0.8mV00000000000111×3.3/4095≈0.806mV00000000001022×3.3/4095≈1.612mV………………11111111111140954095×3.3/4095=3.3Vn=16000000000000000000×3.3/65535=0V轉(zhuǎn)換公式：VOUT=D×65535/3.3分辨率：3.3/65535≈50μV000000000000000111×3.3/65535≈50.355μV000000000000001022×3.3/4095≈100.710μV………………11111111111111116553565535×3.3/65535=3.3V認(rèn)識(shí)DAC結(jié)構(gòu)

1、DAC結(jié)構(gòu)框圖STM32F103的DAC結(jié)構(gòu)如圖7.1.2所示。STM32F103DAC內(nèi)部有兩個(gè)獨(dú)立的12位D/A轉(zhuǎn)換器，稱為DACx，x=1和2，它們是DAC的核心執(zhí)行部件，能夠?qū)ORx里存儲(chǔ)的數(shù)字量，轉(zhuǎn)換成0～VREF的模擬電壓，并輸出到DAC_OUTx引腳。DAC相關(guān)引腳除了DAC_OUTx（包括DAC_OUT1和DAC_OUT2），圖7.1.2中也標(biāo)出了其它相關(guān)引腳。它們的功能及要求如表7.1.2所示。注意DAC_OUT1固定復(fù)用PA4，DAC_OUT2則復(fù)用PA5。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)DAC相關(guān)引腳除了DAC_OUTx（包括DAC_OUT1和DAC_OUT2），圖7.1.2中也標(biāo)出了其它相關(guān)引腳。它們的功能及要求如表7.1.2所示。注意DAC_OUT1固定復(fù)用PA4，DAC_OUT2則復(fù)用PA5。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)名稱功能要求VDDA和VSSA供電電源正、負(fù)極2.4V≤VDDA≤VDD（最大不超過3.6V）VREF+和VREF-參考電源正、負(fù)極2.4V≤VREF+≤VDDAVREF-=VSSADAC_OUT1通道1的模擬電壓輸出復(fù)用PA4DAC_OUT2通道2的模擬電壓輸出復(fù)用PA5EXTI_9DAC外部觸發(fā)引腳復(fù)用尾號(hào)9的引腳例如PA9、PB9等，可指定4、DAC的數(shù)據(jù)寄存器DORx包括DOR1和DOR2，是數(shù)據(jù)輸出寄存器（DataOutputRegister），DORx的值決定了DACx輸出引腳上的電壓。例如DOR1=0，則DAC_OUT1引腳輸出0V；DOR1=4095，則DAC_OUT1引腳輸出電壓為VREF。DHRx是數(shù)據(jù)保持寄存器（DataHoldRegister）。編程時(shí)我們應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到DHRx里。DAC工作時(shí)，會(huì)按照一定的控制邏輯，將DHRx的值裝入DORx，之后進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)DAC的數(shù)據(jù)疊加將DHRx的數(shù)據(jù)向DORx裝載時(shí)，有三種控制邏輯：不疊加：編程設(shè)置為不疊加時(shí)，直接將DHRx的數(shù)據(jù)向DORx裝載，不疊加任何其它數(shù)據(jù)。疊加偽噪聲：將DHRx的數(shù)據(jù)疊加上偽噪聲后，再裝載到DORx。疊加三角波：將DHRx的數(shù)據(jù)疊加上三角波后，再裝載到DORx。疊加偽噪聲的形式，或者疊加三角波的幅度，都可以編程設(shè)定，感興趣的可閱讀《STM32F1xx參考手冊(cè)》。本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)不疊加模式。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)DAC控制寄存器DAC控制寄存器能夠根據(jù)程序設(shè)置，發(fā)出諸如ENx、TSELx、TENx、DMAENx、WAVENx、MAMPx等命令，控制DAC1和DAC2的工作。例如編程使能DAC1則EN1=1，只有EN1=1，DAC1才能夠工作。再例如設(shè)置DAC2使能和不疊加，則EN2=1和WAVEN2=00，這種情況下DAC控制寄存器會(huì)控制DHR2中的數(shù)據(jù)直接進(jìn)入DOR2不做任何疊加。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)DAC的觸發(fā)DHR向DOR的裝載還需要觸發(fā)信號(hào)?？梢跃幊淘O(shè)置為如下幾種觸發(fā)方式：外部觸發(fā)使能禁止（TENx=0）TEN就是TriggerEnable（觸發(fā)使能）。如果編程為“觸發(fā)使能禁止”，則CPU執(zhí)行該語(yǔ)句后DAC控制器會(huì)發(fā)出TENx=0信號(hào)。這種情況下，不需要任何額外的觸發(fā)信號(hào)。向DHRx寄存器寫數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)裝入DORx，然后進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并向?qū)?yīng)引腳輸出模擬電壓。2.如果編程設(shè)置為“觸發(fā)使能允許”，則執(zhí)行后，DAC還需要一個(gè)額外的觸發(fā)信號(hào)，才能將DHRx中的數(shù)據(jù)裝入DORx?？梢跃幊讨付ㄓ|發(fā)源TSELx（TriggerSelection）來(lái)自以下八種之一：SWTRIGx（SoftWareTrigger），軟件觸發(fā)：DAC軟件觸發(fā)寄存器的SWTRIGx被軟件置位時(shí)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)通道的數(shù)據(jù)裝載。TIM2_TRGO、TIM4_TRGO～TIM8_TRGO，定時(shí)器TRGO事件觸發(fā)：當(dāng)指定定時(shí)器（例如TIM2）發(fā)生TRGO事件時(shí)觸發(fā)數(shù)據(jù)裝載。EXTI_9，外部中斷9引腳觸發(fā)：當(dāng)EXTI_9引腳上輸入有效信號(hào)時(shí)觸發(fā)數(shù)據(jù)裝載。本項(xiàng)目重點(diǎn)學(xué)習(xí)外部觸發(fā)禁止和軟件觸發(fā)兩種方式。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)單DAC和雙DAC模式在STM32F1xxDAC內(nèi)部，DHR寄存器實(shí)際上有9個(gè)，如圖7.1.3所示。DHR1和DHR2各有3個(gè)寄存器，它們?cè)趩蜠AC模式下工作。DHRD有3個(gè)寄存器，在雙DAC模式下工作。單DAC模式如圖（a）所示，兩個(gè)DAC獨(dú)立工作。向DHR12Rx、DHR12Lx或者DHR8Rx（x=1或2）六個(gè)寄存器中的任何一個(gè)寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)將按一定規(guī)則送到DORx寄存器。雙DAC的模式如圖（b）所示，向DHR12RD、DHR12LD或者DHR8RD三個(gè)寄存器中的任意一個(gè)寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以按照一定的規(guī)則同時(shí)或者分時(shí)送到DOR1和DOR2寄存器。本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)單DAC模式。圖7.1.3單DAC模式和雙DAC模式認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)DAC的數(shù)據(jù)對(duì)齊格式STM32F103的DAC是12位的，每個(gè)通道的DOR寄存器只需要12位數(shù)據(jù)。但是編程時(shí)，向圖7.1.3中的DHR寄存器寫入的數(shù)據(jù)是32位的。數(shù)據(jù)對(duì)齊格式規(guī)定了如何將12位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在32位里。共有12位右對(duì)齊、12位左對(duì)齊和8位右對(duì)齊三種格式。（1）單DAC模式以通道1為例，如果希望DAC_OUT1引腳輸出2V電壓，按照12位D/A轉(zhuǎn)換公式，應(yīng)向DOR1寄存器送數(shù)據(jù)2V×4095/VREF=2V×4095/（3.3V）=2482，對(duì)應(yīng)12位二進(jìn)制數(shù)為100110110010。如果以12位右對(duì)齊格式寫數(shù)據(jù)，應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到DHR12R1寄存器，如圖7.1.4（a）所示。其規(guī)則是：將12位數(shù)據(jù)靠右（Right）放在D11～D0，D15～D12位補(bǔ)“0”，D31～D16不用。不用的位，是“1”還是“0”都不會(huì)對(duì)數(shù)值有影響，一般可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為其值為“0”。12位右對(duì)齊這種格式，不會(huì)改變數(shù)據(jù)大小，除非數(shù)據(jù)大于4095。如果以12位左對(duì)齊格式寫數(shù)據(jù)，應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到DHR12L1寄存器，如圖（b）所示。其規(guī)則是：將12位數(shù)據(jù)靠左（Left）放在D15～D4，D3～D0位補(bǔ)“0”。相當(dāng)于將數(shù)據(jù)左移4位，數(shù)據(jù)大小變?yōu)樵瓉?lái)的16倍。如果以8位右對(duì)齊格式寫數(shù)據(jù)，應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到DHR8R1寄存器，如圖（c）所示。其規(guī)則是：將12位數(shù)據(jù)的最低4位舍棄，只留下8位，然后靠右（Right）存放，高8位補(bǔ)“0”。相當(dāng)于數(shù)據(jù)被右移了4位，此時(shí)數(shù)據(jù)大小變?yōu)樵瓉?lái)的1/16。以上以DOR1為例，DOR2也如此。表7.1.3三種數(shù)據(jù)格式下的DAC計(jì)算公式數(shù)據(jù)對(duì)齊格式轉(zhuǎn)換公式分辨率12位右對(duì)齊DDHR=VOUT×4095/VREFVREF/4095，DDHR每改變1，VOUT跳變一個(gè)12位分辨率12位左對(duì)齊DDHR=（VOUT×4095/VREF）×16=VOUT×65520/VREFVREF/4095，DDHR每改變16，VOUT跳變一個(gè)12位分辨率8位右對(duì)齊DDHR=（VOUT×4095/VREF）/16=VOUT×255/VREFVREF/255，DDHR每改變1，VOUT跳變一個(gè)8位分辨率認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)編程時(shí)，如果指定為12位右對(duì)齊格式，仍可按照DDHR=VOUT×4095/VREF公式，計(jì)算待輸出數(shù)字量的大小。注意DDHR應(yīng)小于等于4095。如果指定為12位左對(duì)齊格式，應(yīng)將數(shù)據(jù)乘16，才可得到同樣的電壓輸出。即公式變?yōu)椋篋DHR=（VOUT×4095/VREF）×16=VOUT×65520/VREF，注意D應(yīng)小于等于65520。如果指定為8位右對(duì)齊格式，應(yīng)將數(shù)據(jù)除16，才可得到同樣的電壓輸出。即公式變?yōu)椋篋=（VOUT×4095/VREF）/16=VOUT×255/VREF，注意D應(yīng)小于等于255。12位右對(duì)齊格式下，輸出電壓的分辨率是VREF/4095。數(shù)字D每增加或減小1，輸出電壓跳變VREF/4095伏特，即一個(gè)12位分辨率電壓。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)（2）雙DAC模式雙DAC模式下，使用DHRD（D：Double）寄存器，存儲(chǔ)規(guī)則如圖7.1.5所示。寫一次數(shù)據(jù)，可以同時(shí)影響DOR1和DOR2兩個(gè)寄存器。圖7.1.5雙DAC的數(shù)據(jù)寄存器和數(shù)據(jù)對(duì)齊格式10、DAC的上電上電是DAC工作的前提。編程設(shè)置DAC通道x使能，執(zhí)行后DAC控制寄存器會(huì)發(fā)出ENx=1（Enable）信號(hào)，這將使DAC通道x上電，編程設(shè)置DAC通道x禁止，執(zhí)行后DAC控制寄存器會(huì)發(fā)出ENx=0信號(hào)，這將使DAC通道x斷電并停止工作。認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)

認(rèn)識(shí)STM32的DAC結(jié)構(gòu)項(xiàng)目總目標(biāo)1、理解DAC（Digital

toAnalogConverter）模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本概念與術(shù)語(yǔ)；2、了解STM32內(nèi)部DAC的結(jié)構(gòu)與特性。3、掌握基于STM32F103ZET6DAC的電路設(shè)計(jì)方法。4、掌握STM32基于HAL庫(kù)函數(shù)的ADC操作編程方法；5、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）石梅香項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制任務(wù)7.2認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制8項(xiàng)目8、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

項(xiàng)目總目標(biāo)項(xiàng)目總目標(biāo)具體工作任務(wù)利用STM32內(nèi)部DAC控制LED亮度。亮度值可由按鍵設(shè)定。請(qǐng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、器件選型、電路和程序設(shè)計(jì)，并完成軟硬件調(diào)試。子目錄7項(xiàng)目7、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)及顯示

7.1任務(wù)7.1 認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC7.2任務(wù)7.2 方案及電路設(shè)計(jì)7.3任務(wù)7.3 程序設(shè)計(jì)7.4任務(wù)7.4 軟硬件深入（七）任務(wù)7.2方案及電路設(shè)計(jì)一、任務(wù)要求1、能夠查閱相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合電路、電子、傳感器等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和器件選型；2、能夠針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行研討和表達(dá)。3、能夠讀懂利用STM32DAC的LED亮度控制電路。并能夠根據(jù)控制要求的變化對(duì)電路進(jìn)行適應(yīng)性修改。討論用PWM和DAC控制LED亮度的不同之處。討論與發(fā)言方案設(shè)計(jì)單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）石梅香項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制任務(wù)7.3程序設(shè)計(jì)與調(diào)試總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速6項(xiàng)目6、利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示和打包控制

7項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制8項(xiàng)目8、利用ADC實(shí)現(xiàn)土壤濕度采集

項(xiàng)目總目標(biāo)項(xiàng)目總目標(biāo)具體工作任務(wù)利用STM32內(nèi)部DAC控制LED亮度。亮度值可由按鍵設(shè)定。請(qǐng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、器件選型、電路和程序設(shè)計(jì)，并完成軟硬件調(diào)試。子目錄7項(xiàng)目7、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)及顯示

7.1任務(wù)7.1 認(rèn)識(shí)STM32單片機(jī)的DAC7.2任務(wù)7.2 方案及電路設(shè)計(jì)7.3任務(wù)7.3 程序設(shè)計(jì)7.4任務(wù)7.4 軟硬件深入（七）任務(wù)7.3程序設(shè)計(jì)與調(diào)試一、任務(wù)要求1、能根據(jù)任務(wù)需求繪制程序流程圖；2、能夠讀懂程序并根據(jù)需求變化對(duì)DAC程序進(jìn)行適應(yīng)性修改分組討論要利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制任務(wù)，程序大致應(yīng)該完成哪些工作。討論與發(fā)言程序流程設(shè)計(jì)圖7.3.1單通道、查詢法程序流程程序布局程序框架如圖7.3.2所示，可從之前的工程復(fù)制而來(lái)，注意：（1）HARDWARE文件夾中需要增加一個(gè)DAC文件夾，內(nèi)有dac.c和dac.h文件。（2）修改工程名為：Test_DAC。（3）Project窗口的HALLIB下應(yīng)增加stm32f1xx_dma.c、stm32f1xx_dac_ex.c、stm32f1xx_dac.c文件。（4）Project窗口的HARDWARE下應(yīng)有dac.c。（5）Options中的包含路徑中應(yīng)包含DAC文件夾。（1）第4行定義變量DAC_Handler，其類型為DAC_HandleTypeDef，用于DAC的各種操作。其具體內(nèi)容參見表7.3.1。（2）第5行定義變量DAC_OUT_Value，用于存儲(chǔ)準(zhǔn)備送到DAC數(shù)據(jù)保持寄存器DHR的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的大小決定了DAC輸出電壓。（3）第10行調(diào)用函數(shù)DAC_Init（）對(duì)DAC初始化。該函數(shù)具體內(nèi)容見表7.3.1。（4）第13～20行用于測(cè)試DAC_OUT_Value送不同數(shù)值時(shí)對(duì)應(yīng)的模擬電壓輸出。其中：（5）第13～17行用于向DAC_OUT_Value送不同數(shù)值。（6）第18、20行調(diào)用庫(kù)函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）向兩個(gè)DAC通道傳送待轉(zhuǎn)換數(shù)值。主程序設(shè)計(jì)與調(diào)試DAC程序設(shè)計(jì)DAC程序設(shè)計(jì)DAC操作相關(guān)庫(kù)函數(shù)1、DAC操作變量數(shù)據(jù)類型：

DAC_HandleTypeDef

typedefstruct{DAC_TypeDef*Instance；

//待配置設(shè)備名，

DAC或DAC1，注意DAC、DAC2和DAC1都用一個(gè)名字

__IO

HAL_DAC_StateTypeDefState；

//狀態(tài)

HAL_LockTypeDef

Lock；

//鎖定

DMA_HandleTypeDef*DMA_Handle1；

//通道1DMA操作變量

DMA_HandleTypeDef*DMA_Handle2；

//通道2DMA操作變量

__IO

uint32_t

ErrorCode；

//錯(cuò)誤代碼……

……；

//其它}DAC_HandleTypeDef

；2、DAC賦值函數(shù)：

HAL_DAC_SetValue（&DAC操作變量，通道號(hào)，數(shù)據(jù)對(duì)齊格式，數(shù)據(jù)）原型：HAL_StatusTypeDef

HAL_DAC_SetValue（DAC_HandleTypeDef

*hdac，uint32_t

Channel，

uint32_t

Alignment，

uint32_t

Data）功能：將數(shù)據(jù)Data送到hdac和Channel指定的DAC通道，數(shù)據(jù)格式是Alignment入口參數(shù)：（1）hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，其數(shù)據(jù)類型為

DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量（2）Channel，指出是哪個(gè)通道，其取值為：DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2（3）Alignment，指出數(shù)據(jù)對(duì)齊格式，其取值為：DAC_ALIGN_12B_R（12位右對(duì)齊）、DAC_ALIGN_12B_L（12位左對(duì)齊）、DAC_ALIGN_8B_R（8位右對(duì)齊）（4）Data，待傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型為

uint32_t返回值：類型為HAL_StatusTypeDef，返回結(jié)果有4種：HAL_OK=0x00；

HAL_ERROR=0x01；

HAL_BUSY=0x02；

HAL_TIMEOUT=0x033、DAC初始化函數(shù)：

HAL_DAC_Init（&DAC操作變量）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDef

HAL_DAC_Init

（DAC_HandleTypeDef*hdac）功能：（1）按照變量hdac的設(shè)置，初始化DAC，其數(shù)據(jù)類型為

DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量（2）調(diào)用__weakvoidHAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef

*hdac）

庫(kù)函數(shù)（3）返回操作結(jié)果入口參數(shù)：hdac，指出如何進(jìn)行DAC初始化，其數(shù)據(jù)類型為

DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量返回值：

同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）DAC程序設(shè)計(jì)DAC操作相關(guān)庫(kù)函數(shù)4、DAC初始化隱性調(diào)用函數(shù)：HAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef*hdac）原型：__weak

voidHAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef*hdac）功能：針對(duì)DAC操作變量hdac，執(zhí)行本函數(shù)的內(nèi)容說明：本函數(shù)在庫(kù)中被定義為__weak（弱）型，函數(shù)內(nèi)容可根據(jù)用戶需要自定義返回值：

空5、DAC通道設(shè)置變量數(shù)據(jù)類型：DAC_ChannelConfTypeDef

typedefstruct{ uint32_t

DAC_Trigger；

//觸發(fā)方式，有以下取值：DAC_TRIGGER_NONE（不需要外部觸發(fā)）、//DAC_TRIGGER_EXT_IT9（外部中斷9觸發(fā)）、//DAC_TRIGGER_T2_TRGO（TIM2TRGO事件觸發(fā)）、//DAC_TRIGGER_T4_TRGO（TIM4TRGO事件觸發(fā)）、//DAC_TRIGGER_T5_TRGO～DAC_TRIGGER_T8_TRGO（TIM5～TIM8TRGO事件觸發(fā)）uint32_t

DAC_OutputBuffer；

//DAC輸出緩沖器，有兩種取值：DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE（允許）、

//DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE（禁止）}DAC_ChannelConfTypeDef；6、DAC通道設(shè)置函數(shù)：HAL_DAC_ConfigChannel（&DAC操作變量，&DAC通道設(shè)置變量，通道號(hào)）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_ConfigChannel（DAC_HandleTypeDef*hdac，DAC_ChannelConfTypeDef*sConfig，uint32_tChannel）功能：按照sConfig的設(shè)置，對(duì)hdac和Channel指定的DAC通道進(jìn)行設(shè)置入口參數(shù)：hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量sConfig：指出如何進(jìn)行通道配置，數(shù)據(jù)類型為DAC_ChannelConfTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量Channel：指出是哪個(gè)通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：

同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）7、DAC啟動(dòng)函數(shù)：HAL_DAC_Start（&DAC操作變量，通道號(hào)）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Start（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：（1）給指定的DAC通道上電

（2）如果是軟件觸發(fā)，則發(fā)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，將DHR中的數(shù)據(jù)裝入DOR入口參數(shù)：hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量Channel：指出是哪個(gè)通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）8、DAC停止函數(shù)：HAL_DAC_Stop（&DAC操作變量，通道號(hào)）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Stop（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：給指定的DAC通道斷電，使其停止工作入口參數(shù)：hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量Channel：指出是哪個(gè)通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2

返回值：同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）DAC程序設(shè)計(jì)DAC操作相關(guān)庫(kù)函數(shù)7、DAC啟動(dòng)函數(shù)：HAL_DAC_Start（&DAC操作變量，通道號(hào)）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Start（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：（1）給指定的DAC通道上電

（2）如果是軟件觸發(fā)，則發(fā)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，將DHR中的數(shù)據(jù)裝入DOR入口參數(shù)：hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量Channel：指出是哪個(gè)通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）8、DAC停止函數(shù)：HAL_DAC_Stop（&DAC操作變量，通道號(hào)）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Stop（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：給指定的DAC通道斷電，使其停止工作入口參數(shù)：hdac，指出是哪個(gè)DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構(gòu)體變量Channel：指出是哪個(gè)通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2

返回值：同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）軟硬件調(diào)試（1）修改程序，向變量DAC_OUT_Value送0。編譯生成后下載到開發(fā)板。（2）用萬(wàn)用表測(cè)量PA4和PA5引腳，應(yīng)該輸出0V左右的電壓。（3）修改程序，向變量DAC_OUT_Value送1000。編譯生成后下載到開發(fā)板。（4）用萬(wàn)用表測(cè)量PA4和PA5引腳，應(yīng)該輸出0.8V左右的電壓。（5）修改程序，向變量DAC_OUT_Value分別送2482、3000、4095，應(yīng)該在PA4和PA5上得到相應(yīng)的電壓。（6）按照自己的想法給DAC_OUT_Value賦值，運(yùn)行后測(cè)一下輸出電壓是否和自己計(jì)算的一樣。（7）修改程序，測(cè)試12位右對(duì)齊、12位左對(duì)齊和8位右對(duì)齊格式下的輸出。說一說它們的區(qū)別。（8）進(jìn)入在線調(diào)試模式，設(shè)斷點(diǎn)運(yùn)行，觀察在各個(gè)斷點(diǎn)處DHR和DOR寄存器內(nèi)容的變化，體會(huì)DAC的工作過程。（9）想一想如果DAC采用軟件觸發(fā)，程序該怎么編寫？試一下。軟硬件調(diào)試（1）修改程序，向變量DAC_OUT_Value送0。編譯生成后下載到開發(fā)板。（2）用萬(wàn)用表測(cè)量PA4和PA5引腳，應(yīng)該輸出0V左右的電壓。（3）修改程序，向變量DAC_OUT_Value送1000。編譯生成后下載到開發(fā)板。（4）用萬(wàn)用表測(cè)量PA4和PA5引腳，應(yīng)該輸出0.8V左右的電壓。（5）修改程序，向變量DAC_OUT_Value分別送2482、3000、4095，應(yīng)該在PA4和PA5上得到相應(yīng)的電壓。（6）按照自己的想法給DAC_OUT_Value賦值，運(yùn)行后測(cè)一下輸出電壓是否和自己計(jì)算的一樣。（7）修改程序，測(cè)試12位右對(duì)齊、12位左對(duì)齊和8位右對(duì)齊格式下的輸出。說一說它們的區(qū)別。（8）進(jìn)入在線調(diào)試模式，設(shè)斷點(diǎn)運(yùn)行，觀察在各個(gè)斷點(diǎn)處DHR和DOR寄存器內(nèi)容的變化，體會(huì)DAC的工作過程。（9）想一想如果DAC采用軟件觸發(fā)，程序該怎么編寫？試一下。LED亮度控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試要求：用外部中斷0和外部中斷3接收加鍵和減鍵輸入，改變亮度設(shè)定值。圖7.3.4

利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制程序流程程序框架要求：用外部中斷0和外部中斷3接收加鍵和減鍵輸入，改變亮度設(shè)定值。圖7.3.5

程序框架程序設(shè)計(jì)主程序程序設(shè)計(jì)中斷程序程序調(diào)試（1）用導(dǎo)線將開發(fā)板上的PA4和PC1引腳、PA5和PC2引腳連接在一起，以便能夠觀察LED亮度變化。（2）對(duì)程序進(jìn)行編輯、編譯、生成后，下載到開發(fā)板。由于DAC_OUT_Value初始值=0，可見到兩個(gè)LED都是點(diǎn)亮的。（3）多次點(diǎn)按K_UP鍵后，可觀察到亮度開始逐漸減小直至滅掉。（4）多次點(diǎn)按K_DOWN鍵后，可觀察到亮度開始逐漸增大直至最大。（5）修改exti.c的第42和46行，使DAC_OUT_Value每次加1或減1，看看是什么效果？（6）修改exti.c的第42和46行，使DAC_OUT_Value每次加5或減5，看看是什么效果？（7）修改exti.c的第51行，使DAC_OUT_Value限幅值為4095；再修改主程序，使數(shù)據(jù)格式變?yōu)?2位右對(duì)齊，看看是什么效果？項(xiàng)目總目標(biāo)1、理解DAC（Digital

toAnalogConverter）模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本概念與術(shù)語(yǔ)；2、了解STM32內(nèi)部DAC的結(jié)構(gòu)與特性。3、掌握基于STM32F103ZET6DAC的電路設(shè)計(jì)方法。4、掌握STM32基于HAL庫(kù)函數(shù)的ADC操作編程方法；5、會(huì)查找相關(guān)資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)。單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作

（stm32機(jī)型）石梅香項(xiàng)目7、利用DAC實(shí)現(xiàn)LED亮度控制任務(wù)7.4

STM32軟硬件深入（七）總目錄1項(xiàng)目1、利用GPIO和位帶操作實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警

2項(xiàng)目2、利用SysTick實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警與控制

3項(xiàng)目3、利用按鍵查詢實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定及顯示

4項(xiàng)目4、利用外部中斷實(shí)現(xiàn)工件計(jì)數(shù)顯示

5項(xiàng)目5、利用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)P