初学者
10 分钟

使用LTC2601和STM32F410RB揭示数字信号的真正潜力

通过掌握DAC提升数据理解

DAC 2 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

DAC 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

我们的解决方案以高准确性为核心,弥合了数字数据与模拟解释之间的差距,提高了您从中获取意义并做出明智决策的能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 2 Click基于LTC2601,这是一款来自Analog Devices的单通道16位电压输出数字到模拟转换器,带有内置的高性能输出缓冲器。DAC输出(VOUT端口)可以直接驱动电容负载高达1000pF或电流负载高达15mA,并且在供电电压轨道的几毫伏内保持良好的线性度。 LTC2601的保证单调性能非常适合各种应用中的数字校准、修调/调节和电平设置应用。这个Click board™通过3线SPI接口(仅写)与MCU通信,最大频

率为50MHz。 LTC2601还提供了一个异步清除引脚,路由到mikroBUS™插座的RST引脚,这在许多伺服和控制应用中是必需的。在此电平触发引脚上低电平逻辑清除所有寄存器,并导致DAC电压输出降至0V。它还将所有寄存器设置为中间刻度代码,并导致DAC电压输出到中间刻度。与任何DAC一样,MCP3551使用参考电压作为差分电压范围。通过将标记为REF SEL的SMD跳线定位到适当位置,可以选择参考电压电平,

可选择来自mikroBUS™电源轨道提供的3.3V或5V,或者来自MCP1541提供的4.096V。这些电压可以用作参考输入,从而实现准确性和稳定性。这个Click board™可以使用PWR SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压电平。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确地使用通信线。此外,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

DAC 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Asynchronous Clear
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
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!”

原理图

DAC 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 DAC 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dac2_default_cfg - 此函数执行 LTC2601 的默认配置。

  • dac2_write_output_voltage_procentage - 此函数需要百分比值(从 0% 到 100%),将其转换为数字输入,并将其转换为从 0 到 Vref [mV] 的输出电压。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief Dac2 Click example
 * 
 * # Description
 * DAC 2 click represents a 16-bit digital-to-analog converter.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Application Init performs Logger and Click initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example of the DAC 2 communicates with MCU through the SPI communication, 
 * send digital input ( form 0 to 100 with step 1 ) and transforms it 
 * to the output voltage, ranging from 0 to Vref [mV].
 * 
 * \author Mihajlo Djordjevic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac2.h"

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

static dac2_t dac2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dac2_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 ----" );
    Delay_ms ( 1000 );

    //  Click initialization.

    dac2_cfg_setup( &cfg );
    DAC2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    dac2_init( &dac2, &cfg );
    
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " ----- DAC 2  Click ----- \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    dac2_default_cfg( &dac2 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, " -- Initialization done --\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t voltage_out;
    uint8_t value_pct;

    for ( value_pct = 0; value_pct <= 100; value_pct += 10 )
    {
        dac2_write_output_voltage_procentage( &dac2, value_pct );
        voltage_out = value_pct * 50;
        log_printf( &logger, "Voltage Output: %d mV\r\n", voltage_out );
        
        voltage_out = value_pct;
        log_printf( &logger, "Percentage Output: %d %%\r\n", voltage_out );
        
        log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 5000 );
    }

    log_printf( &logger, "###############################\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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