單片機產(chǎn)品設計與調(diào)試-基于STM32F1xx機型和HAL庫函數(shù) 課件 任務7.3 程序設計與調(diào)試

單片機產(chǎn)品設計與制作

（stm32機型）石梅香項目7、利用DAC實現(xiàn)LED亮度控制任務7.3程序設計與調(diào)試總目錄1項目1、利用GPIO和位帶操作實現(xiàn)溫度報警

2項目2、利用SysTick實現(xiàn)溫度報警與控制

3項目3、利用按鍵查詢實現(xiàn)參數(shù)設定及顯示

4項目4、利用外部中斷實現(xiàn)工件計數(shù)顯示

5項目5、利用定時器實現(xiàn)直流電動機PWM調(diào)速6項目6、利用計數(shù)器實現(xiàn)工件計數(shù)顯示和打包控制

7項目7、利用DAC實現(xiàn)LED亮度控制8項目8、利用ADC實現(xiàn)土壤濕度采集

項目總目標項目總目標具體工作任務利用STM32內(nèi)部DAC控制LED亮度。亮度值可由按鍵設定。請進行方案設計、器件選型、電路和程序設計，并完成軟硬件調(diào)試。子目錄7項目7、利用外部中斷實現(xiàn)工件計數(shù)及顯示

7.1任務7.1 認識STM32單片機的DAC7.2任務7.2 方案及電路設計7.3任務7.3 程序設計7.4任務7.4 軟硬件深入（七）任務7.3程序設計與調(diào)試一、任務要求1、能根據(jù)任務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DAC程序進行適應性修改分組討論要利用DAC實現(xiàn)LED亮度控制任務，程序大致應該完成哪些工作。討論與發(fā)言程序流程設計圖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，可從之前的工程復制而來，注意：（1）HARDWARE文件夾中需要增加一個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下應增加stm32f1xx_dma.c、stm32f1xx_dac_ex.c、stm32f1xx_dac.c文件。（4）Project窗口的HARDWARE下應有dac.c。（5）Options中的包含路徑中應包含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，用于存儲準備送到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行用于測試DAC_OUT_Value送不同數(shù)值時對應的模擬電壓輸出。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)用庫函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）向兩個DAC通道傳送待轉(zhuǎn)換數(shù)值。主程序設計與調(diào)試DAC程序設計DAC程序設計DAC操作相關庫函數(shù)1、DAC操作變量數(shù)據(jù)類型：

DAC_HandleTypeDef

typedefstruct{DAC_TypeDef*Instance；

//待配置設備名，

DAC或DAC1，注意DAC、DAC2和DAC1都用一個名字

__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，數(shù)據(jù)對齊格式，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DAC操作變量，其數(shù)據(jù)類型為

DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量（2）Channel，指出是哪個通道，其取值為：DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2（3）Alignment，指出數(shù)據(jù)對齊格式，其取值為：DAC_ALIGN_12B_R（12位右對齊）、DAC_ALIGN_12B_L（12位左對齊）、DAC_ALIGN_8B_R（8位右對齊）（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的設置，初始化DAC，其數(shù)據(jù)類型為

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

*hdac）

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

DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量返回值：

同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）DAC程序設計DAC操作相關庫函數(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通道設置函數(shù)：HAL_DAC_ConfigChannel（&DAC操作變量，&DAC通道設置變量，通道號）函數(shù)原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_ConfigChannel（DAC_HandleTypeDef*hdac，DAC_ChannelConfTypeDef*sConfig，uint32_tChannel）功能：按照sConfig的設置，對hdac和Channel指定的DAC通道進行設置入口參數(shù)：hdac，指出是哪個DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量sConfig：指出如何進行通道配置，數(shù)據(jù)類型為DAC_ChannelConfTypeDef，結(jié)構體變量Channel：指出是哪個通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：

同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）7、DAC啟動函數(shù)：HAL_DAC_Start（&DAC操作變量，通道號）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)一個觸發(fā)信號，將DHR中的數(shù)據(jù)裝入DOR入口參數(shù)：hdac，指出是哪個DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量Channel：指出是哪個通道，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）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DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量Channel：指出是哪個通道，取值為DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2

返回值：同函數(shù)HAL_DAC_SetValue（）DAC程序設計DAC操作相關庫函數(shù)7、DAC啟動函數(shù)：HAL_DAC_Start（&DAC操作變量，通道號）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)一個觸發(fā)信號，將DHR中的數(shù)據(jù)裝入DOR入口參數(shù)：hdac，指出是哪個DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量Channel：指出是哪個通道，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）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DAC操作變量，數(shù)據(jù)類型為DAC_HandleTypeDef，結(jié)構體變量Channel：指出是哪個通道，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）用萬用表測量PA4和PA5引腳，應該輸出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）用萬用表測量PA4和PA5引腳，應該輸出0.8V左右的電壓。（5）修改程序，向變量DAC_OUT_Value分別送2482、3000、4095，應該在PA4和PA5上得到相應的電壓。（6）按照自己的想法給DAC_OUT_Value賦值，運行后測一下輸出電壓是否和自己計算的一樣。（7）修改程序，測試12位右對齊、12位左對齊和8位右對齊格式下的輸出。說一說它們的區(qū)別。（8）進入在線調(diào)試模式，設斷點運行，觀察在各個斷點處DHR和DOR寄存器內(nèi)容的變化，體會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）用萬用表測量PA4和PA5引腳，應該輸出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）用萬用表測量PA4和PA5引腳，應該輸出0.8V左右的電壓。（5）修改程序，向變量DAC_OUT_Value分別送2482、3000、4095，應該在PA4和PA5上得到相應的電壓。（6）按照自己的想法給DAC_OUT_Value賦值，運行后測一下輸出電壓是否和自己計算的一樣。（7）修改程序，測試12位右對齊、12位左對齊和8位右對齊格式下的輸出。說一說它們的區(qū)別。（8）進入在線調(diào)試模式，設斷點運行，觀察在各個斷點處DHR和DOR寄存器內(nèi)容的變化，體會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亮度控制程序設計與調(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