使用DAC104S085和PIC18F26K40将无数的数字信息转换为模拟信号
从数字到信号
已发布 6月 25, 2024
点击板
DAC 6 Click
开发板
EasyPIC v8
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
PIC18F26K40
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。
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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。
功能概述
开发板
EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器，来自Microchip，无论它们的引脚数量如何，并且具有一系列独特功能，例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理，设计周到，使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素，如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术，EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验，允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。
EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块，该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外，该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源，包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C（USB-C）连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内，包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项（图形和
基于字符的LCD）和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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，它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
PIC
MCU 内存 (KB)
64
硅供应商
Microchip
引脚数
28
RAM (字节)
3728
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看！”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。
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
