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30 分钟

使用DAC104S085和PIC32MZ2048EFH100将无数的数字信息转换为模拟信号

从数字到信号

DAC 6 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 25, 2024

点击板

DAC 6 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

随着数字信息汇聚成模拟清晰度,我们的解决方案通过实现系统间的有效通信来促进连接,开启数据转换可能性的领域。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 6 Click 基于德州仪器的 DAC104S085,这是一款具有轨到轨输出的10位分辨率微功耗四路数模转换器。DAC104S085 采用 CMOS 工艺制造,架构由开关和电阻串组成,后接输出缓冲器。参考电压施加在 VREFIN 引脚,并由所有四个 DAC 输出(A、B、C 和 D)共享。这个电阻串由 1024 个等值电阻组成,每两个电阻的连接点处都有一个开关,另外还有一个接地开关。加载到 DAC 寄存器中的代码决定了哪个开关关闭,将适当的节点连接到放大器。DAC104S085 的参考电压引脚未缓冲,因此建议使用低输出阻抗的电压源驱动 VREFIN 引脚。这可以通过使用 MCP1501 来

实现,这是一种来自 Microchip 的低漂移带隙基准电压源,能够吸收和提供 20mA 的电流。带隙使用基于斩波器的放大器,有效地将漂移减少到零。可以施加到 VREFIN 引脚的参考电压范围为 1V 到 VCC(在本例中为 2.048V),提供了尽可能宽的输出动态范围,每通道最大输出电流为 11mA。DAC 6 Click 使用与标准 SPI、QSPI™ 和 MICROWIRE™ 兼容的 3 线 SPI 串行接口与 MCU 通信,并在高达 40 MHz 的时钟速率下工作。为了使用 DAC104S085 的全动态范围,可以将 VREFIN 引脚连接到电源电压 VCC。由于其低功耗,参考源可以用作参考输入或电源电压,从而提高

精度和稳定性。参考电压水平可以通过将标记为 VREF SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来选择,在 2.048V 和电源电压 VCC 之间进行选择。此 Click Board™ 使用 SPI 通信接口,支持 3.3V 和 5V。板载 SMD 跳线标记为 VCC SEL,允许电压选择以与 3.3V 和 5V 的 MCU 进行接口。有关 DAC104S085 功能、电气规格和典型性能的更多信息,请参阅附带的数据手册。然而,该 Click board™ 配备了一个包含易于使用的功能和用法示例的库,可以用作进一步开发的参考。

DAC 6 Click top side image
DAC 6 Click bottom side image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。所有 mikroBUS™ 本身支持的 通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DAC 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 DAC 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dac6_set_output - 用于设置操作模式、输出通道和电平的功能

  • dac6_write_data - 将 16 位数据发送到设备的输入移位寄存器的功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Dac6 Click example
 * 
 * # Description
 * DAC 6 Click carries 12-bit buffered Digital-to-Analog Converter. It converts digital value 
 * to the corresponding voltage level using external voltage reference. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes SPI driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example shows capabilities of DAC 6 Click by changeing
 * output values from 0 to the maximum output range on all four channels.
 * Output voltage is calculated by using the equation : 
 * Vout = Vrefin * (set_out / 4095).
 * 
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac6.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static dac6_t dac6;
static log_t logger;

static uint16_t n_cnt;
static float v_out;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dac6_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
    //  Click initialization.

    dac6_cfg_setup( &cfg );
    DAC6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    dac6_init( &dac6, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    for ( n_cnt = 0; n_cnt < 4096; n_cnt += 315 )
    {
        dac6.chan    = DAC6_CHANNEL_A;
        dac6.op_mod  = DAC6_WRITE_SPEC_UPDATE_OUTPUT;
        dac6.v_ref   = DAC6_V_REF_2048;
        dac6.set_out = n_cnt;
        
        v_out = dac6_set_output( &dac6 );
        
        log_printf( &logger, " Channel  A : VOUT ~ %.2f mV\r\n", v_out );
        log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }

    for ( n_cnt = 0; n_cnt < 4096; n_cnt += 315 )
    {
        dac6.chan    = DAC6_CHANNEL_B;
        dac6.op_mod  = DAC6_WRITE_SPEC_UPDATE_OUTPUT;
        dac6.v_ref   = DAC6_V_REF_2048;
        dac6.set_out = n_cnt;
        
        v_out = dac6_set_output( &dac6 );
        
        log_printf( &logger, " Channel  B : VOUT ~ %.2f mV\r\n", v_out );
        log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    
    for ( n_cnt = 0; n_cnt < 4096; n_cnt += 315 )
    {
        dac6.chan    = DAC6_CHANNEL_C;
        dac6.op_mod  = DAC6_WRITE_SPEC_UPDATE_OUTPUT;
        dac6.v_ref   = DAC6_V_REF_2048;
        dac6.set_out = n_cnt;
        
        v_out = dac6_set_output( &dac6 );
        
        log_printf( &logger, " Channel  C : VOUT ~ %.2f mV\r\n", v_out );
        log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }

    for ( n_cnt = 0; n_cnt < 4096; n_cnt += 315 )
    {
        dac6.chan    = DAC6_CHANNEL_D;
        dac6.op_mod  = DAC6_WRITE_SPEC_UPDATE_OUTPUT;
        dac6.v_ref   = DAC6_V_REF_2048;
        dac6.set_out = n_cnt;
        
        v_out = dac6_set_output( &dac6 );
        
        log_printf( &logger, " Channel  D : VOUT ~ %.2f mV\r\n", v_out );
        log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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