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30 分钟

使用DAC80501和ATmega328P弥合数字世界与模拟世界的差距

通过DAC创新打造您的模拟路径

DAC 9 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

DAC 9 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

通过将二进制代码转换为电压电平,该解决方案放大了数据的“声音”,使系统能够解释、响应和利用数字洞察力,适用于各种应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 9 Click 基于德州仪器的 DAC80501,这是一款单通道、缓冲、16 位分辨率的数字模拟转换器。它包括一个 2.5V、5ppm/˚C 的内部参考电压,提供 1.25V、2.5V 或 5V 的满量程输出电压范围,并内置上电复位功能。该功能确保 DAC80501 输出在上电时处于零刻度或中刻度,并保持在该刻度,直到写入有效代码。高分辨率和简单接口特性使该 Click 板™ 适用于电池测试仪、通信设备、工厂自动化、控制、测试和测量等应用。DAC80501 路由到 VOUT 端子的输出通道由一个轨到轨梯形架构和一个输出缓

冲放大器组成,产生轨到轨电压,最大输出范围为 0V 至 VDD。DAC 输出的满量程输出范围由 VREFIO 引脚上的参考电压、参考分压器设置和对应 BUFF-GAIN 位设置的通道增益配置确定。当 DAC80501 使用内部参考电压时,该电压可通过 VREF 端子外部获取,并且可以提供高达 5mA 的电流。此外,在 DAC80501 外部参考配置的情况下,用户可以在该端子上引入外部参考电压。DAC 9 Click 提供了使用 I2C 和 SPI 接口的可能性。可以通过将标记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来进行选择。请注

意,所有跳线必须放置在同一侧,否则 Click 板™ 可能无响应。在 SPI 模式下,DAC80501 使用 3 线 SPI 串行接口,时钟速率最高为 50MHz,而在 I2C 模式下,DAC80501 可以在标准模式(100 kbps)、快速模式(400 kbps)和快速加模式(1.0 Mbps)下运行。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

DAC 9 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DAC 9 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Arduino UNO 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 9 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dac9_set_config - 设置配置功能

  • dac9_set_gain - 设置增益功能

  • dac9_set_vout - 设置输出电压功能

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 main.c
 * @brief DAC9 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the DAC 9 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initalizes SPI or I2C driver and applies default settings.
 *
 * ## Application Task
 * Demonstrates use of DAC 9 Click board by changing output values every two seconds.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac9.h"

static dac9_t dac9;
static log_t logger;
static uint16_t res = 2500;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    dac9_cfg_t dac9_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    dac9_cfg_setup( &dac9_cfg );
    DAC9_MAP_MIKROBUS( dac9_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = dac9_init( &dac9, &dac9_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Soft reset      \r\n" );
    dac9_soft_reset( &dac9 );
    Delay_ms ( 200 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Vref divided by 2  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  Set DAC gain of 2  \r\n" );
    dac9_set_gain( &dac9, DAC9_GAIN_REF_DIV_2, DAC9_GAIN_BUFF_GAIN_2 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    uint16_t n_cnt;
    for ( n_cnt = 0; n_cnt <= res; n_cnt += 500 ) {
        log_printf( &logger, "Output Voltage : %d mV\r\n", ( uint16_t ) n_cnt );
        dac9_set_vout( &dac9, n_cnt );
        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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