STM32F103 DAC实验教程：如何控制输出并采集电压值

资源摘要信息:"STM32F103 DAC实验" 1. 实验目标： 本次实验的目标是通过STM32F103单片机的数字模拟转换器（DAC）模块，利用按键控制通道1输出电压，并使用模数转换器（ADC）采集DAC的输出电压值。通过LCD显示屏展示设定的DAC输出电压值和实际测量的ADC采集电压值。 2. STM32F103单片机概述： STM32F103是STMicroelectronics（意法半导体）生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器。该系列单片机集成了丰富的外设接口，具有高性能、低功耗的特性，并广泛应用于工业控制、消费电子、医疗设备等领域。 3. DAC与ADC模块： DAC（Digital to Analog Converter）是数字模拟转换器，它将数字信号转换为模拟信号，可以用于生成变化的模拟电压或电流。DAC在需要模拟信号输出的场合非常有用，比如声音播放、模拟信号生成等。 ADC（Analog to Digital Converter）是模数转换器，它将模拟信号转换为数字信号。ADC在数据采集、传感器读取等场合不可或缺，能够将现实世界的模拟信息转换为微控制器能够处理的数字信息。 4. STM32F103 DAC特性： STM32F103的DAC模块具有12位的分辨率，并提供了两个独立的DAC通道，每个通道都可以独立地输出模拟信号。DAC模块支持触发输入，可以由定时器、外部触发信号或其他事件触发更新。 5. STM32F103 ADC特性： STM32F103的ADC模块拥有12位的转换精度，并且支持多达18个通道，这意味着可以从多达18个外部源采集模拟信号。ADC模块同样支持多种触发方式，包括软件触发、硬件触发等，并具备多种转换模式。 6. 实验步骤： - 首先，配置STM32F103的DAC通道1，初始化参数，设置为所需的输出电压范围。 - 接着，配置ADC1的通道1，设置为合适的分辨率和采样时间，初始化ADC参数。 - 在主循环中，通过按键输入或USMART接口来改变DAC的输出电压值。 - ADC模块定时或由外部触发采集DAC通道1的模拟输出电压，并将采样值转换为数字信号。 - 将获取到的ADC数值通过算法转换为对应的电压值。 - 最后，通过LCD显示模块展示设定的DAC输出电压值和实际采集的ADC电压值。 7. 实验注意事项： - 在配置DAC和ADC之前，需要仔细阅读STM32F103的参考手册，以正确配置其相关寄存器。 - DAC输出电压要确保在安全电压范围内，避免对单片机造成损害。 - ADC在进行模数转换时，应确保模拟信号在ADC的允许输入范围内。 - 在使用LCD显示时，需要正确初始化LCD，并按照其通信协议发送数据。 - 需要处理按键去抖动问题，避免因按键抖动导致误操作。 8. 应用场景： 此类实验在工业控制系统、数据记录器、传感器信号处理等领域有广泛应用。通过此实验，可以加深对STM32F103单片机DAC和ADC模块的理解和应用，为进一步的嵌入式系统开发打下基础。 9. 实验环境与工具： - STM32F103开发板。 - LCD显示模块。 - 按键或USMART调试接口。 - Keil uVision、STM32CubeMX等开发与配置工具。 10. 实验成果评估： - 成功配置DAC输出电压，并且可以通过按键或USMART接口调整。 - ADC能够准确采集DAC输出的模拟电压，并转换为数字信号。 - LCD能够准确显示DAC设定值和ADC测量值。 - 实验过程中的代码逻辑清晰，调试过程无明显错误。 通过上述知识点，可以全面了解STM32F103单片机的DAC与ADC模块的功能、配置方法以及在实际应用中的操作流程。