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使用DAC53608和STM32F446RE导航数据转换的世界

从比特到电压

DAC 5 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

DAC 5 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

通过将数字信号转换为模拟信号,提高其价值,开启众多应用和可能性的大门。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 5 Click基于德州仪器的DAC53608,这是一款低功耗、八通道、10位电压输出数字至模拟转换器(DAC)。它在1.8V到5.5V的宽电源范围内设计为单调性。使用外部参考时,DAC53608在每通道消耗0.1mA静态电流的情况下提供0V到Vref范围内的全量程输出电压。DAC53608包括每通道用户可编程的电源关闭寄存器,使DAC输出缓冲器能够以10K的功率关闭状态启动,并保持在此状态,直到向这些输出缓冲器发出电源启动命令。DAC 5 Click板上包括一个高精度电压参考。为此,使用了来自Analog Devices的2.048V电压参考IC MAX6106。这款小型

SOT23设备在电容负载下稳定,不需要输出电容。它既能调节sink也能调节source,非常准确。这为DAC 5 Click在各种应用中的使用提供了很好的灵活性。低静态电流、宽电源范围和每通道电源关闭选项使DAC53608成为低功耗、电池供电系统的理想选择。该设备通过I2C接口通信。这些设备支持I2C标准模式(100 Kbps)、快速模式(400 Kbps)和快速+模式(1 Mbps)。这些设备还有一个加载DAC(LDAC)引脚,允许同时更新DAC。LDAC引脚连接到mikroBUS™的PWM引脚。I2C线路(SCL和SDA)被路由到专用的mikroBUS™引

脚。逻辑部分的电压水平可以通过VCC SEL跳线选择,在3.3V和5V之间。这样,具有3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用I2C通信线路。为了选择I2C地址,DAC 5 Click板上有一个十字形跳线。可以通过SMD 0欧姆电阻选择I2C的四个位置。DAC 5 Click板上有一个Vref SEL跳线,用于在2.048V和1.024V之间选择,其中1.024V通过电压分配器实现。另一个跳线是用于VrefIN,在Vref(1.024和2.048)和VCC(3.3V和5V)之间选择。DAC 5 Click的电压输出可以通过一个9端子块连接,其中第一个是公共GND,最后八个是VOUTA到VOUTH。

DAC 5 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE 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 STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

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
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Output Update
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DAC 5 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 STM32F446RE 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

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

此库包含DAC 5 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • dac5_send_data - 向一个输出发送数据的功能

  • dac5_config - 配置Click的功能

  • dac5_get_device_id - 读取设备ID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 Dac5 Click example
 * 
 * # Description
 *
 * This demo example sends digital signal to one of the outputs and converts it to analog
 * 
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes driver init, tests communication and configures device for measuring
 *
 * ## Application Task
 * Sets the channel H with different values and logs the expected output on USB UART
 *
 * ## NOTE
 * In order to improve the accuracy, measure the voltage on the click board VrefIN SEL jumper and set it as VREF below.
 * 
 * \author Luka Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac5.h"

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

static dac5_t dac5;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dac5_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.

    dac5_cfg_setup( &cfg );
    DAC5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    dac5_init( &dac5, &cfg );

    if ( dac5_get_device_id( &dac5 ) != DAC5_DEVICE_ID )
    {
        log_printf( &logger, "ERROR - DEVICE IS NOT READY\r\n" );
        log_printf( &logger, "Please check the onboard jumpers position.\r\n" );
        for ( ; ; );
    }

    dac5_config( &dac5, DAC5_CONFIG_GLOBAL_ENABLED );
    log_printf( &logger, "The click board is configured.\r\n" );

    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint16_t cnt = DAC5_MIN_DATA; cnt < DAC5_MAX_DATA; cnt += 500 )
    {
        if ( dac5_send_data( &dac5, DAC5_REG_DAC_H_DATA, cnt ) == DAC5_ERROR )
        {
            log_printf( &logger, "ERROR SENDING DATA\r\n" );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, "Expected output on channel H:\t %d mV\r\n", ( uint16_t )( ( ( float ) cnt / DAC5_MAX_DATA ) * dac5.vref ) );
        }
        log_printf( &logger,"------------------------------------\r\n" );
        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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