STM32-正弦波可调(50HZ~20KHZ可调、峰峰值0~3.3V可调)

1.原理:

通过定时器每隔一段时间触发一次DAC转换,然后通过DMA发送正玄波码表值给DAC.

• 当需要改变频率HZ时,只需要修改定时器频率即可(最高只能达到20KHz)
• 当需要改变正玄波的正峰峰值/负峰峰值时,只需要修改正玄波码表即可

2.实现

代码如下所示(采用的是定时器2,DAC引脚是PA4)

#define HZ(x) (u16)(72000000/sizeof(Sine12bit)*2/x)     //计算Hz

#define DAC_DHR12R1 0x40007408 //外设DAC通道1的基地址

u16 Sine12bit[] = { //正弦波描点
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , , , , , , ,
 , , , , ,  };

 /*************************************************************
Function  :  set_Sine12bit
Description : 设置正玄波码表
Input  :   MAX(正峰峰值) MIN(负峰峰值)
return  :  none
*************************************************************/
 void Set_Sine12bit(float MAX,float MIN)
{
         int i;
         float  jiaodu=;

float MID=(MAX+MIN)/2.0;                        //中间峰值

if(MAX>3.3) MAX=3.3;

else if(MAX<=MIN) MIN=;
for(i=;i<;i++)
         {
             jiaodu=i*0.0247369;      //当i =127时,表示为180度,由于sin()是弧度制,所以需要转换
             Sine12bit[i]=  ((float)sin(jiaodu)*(MAX-MID)+MID)*1241.212;     //1241.212是比例,等于4096/3.3
         }
}

/*************************************************************
Function  :   Set_Period
Description : 设置频率hz
Input  :   value(需要设置的频率hz值)
return :  none
*************************************************************/
void  Set_Period(u32 value)
{
     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,DISABLE);
     TIM2->ARR=HZ(value);                //更新预装载值
     TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);

}

/*************************************************************
Function : TIM2_Int_Init
Description: 初始化定时器2
Input :  Hz (需要初始化的频率hz值)
return :  none
*************************************************************/
void TIM2_Int_Init(u32 Hz)
{

      TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
      RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//初始化定时器2与6的时钟

      TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = HZ(Hz);                        //正弦波频率设置
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;                   //没有预分频
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;  //时钟不分频  72M
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //增计数
      TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

      TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);//更新TIM2输出触发
}

/*************************************************************
Function : DAC_DMA_Config
Description: 初始化DAC和DMA
Input :   none
return :  none
*************************************************************/
void DAC_DMA_Config(void)
{
     DAC_InitTypeDef DAC_InitStructure;
     DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);//初始化DAC的时钟

     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);//初始化DMA2的时钟

     /*初始化GPIO*/
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 ;//DAC channel1和channel2对应的引脚
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    /*初始化DAC寄存器*/
     DAC_StructInit(&DAC_InitStructure);
     DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;//指定DAC1的触发定时器TIM2
     DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//无波形产生
     DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Enable; //不是能DAC输出缓冲
     DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);//初始化DAC channel1
     DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC channel1
     DAC_DMACmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC Channel1的DMA
     /*初始化DMA寄存器*/
     DMA_DeInit(DMA2_Channel3); //将DMA配置成默认值
     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12R1;//指定DMA2通道3的目标地址为DAC1_DHR12R1
     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&Sine12bit;//指定DMA的源地址为数组Sine12bit
     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//外设作为数据传输的目的地
     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = sizeof(Sine12bit)/;//DMA缓冲区大小
     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设机地址存器不变
     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外设数据宽度为半字
     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//内存数据宽度为半字
     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//工作在循环缓存模式，数据传输数为0时，自动恢复配置初值
     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;//非常高优先级
     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//通道未被设置成内存到内存模式，与循环模式相对
     DMA_Init(DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure);//初始化DMA
     DMA_Cmd(DMA2_Channel3, ENABLE); //使能DMA的channel3

     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //最后开启TIM2转换
 }

然后在main()函数里,调用USART_handler()

其中USART_handler()函数实现如下:

void USART_handler()
{
       u8 len;
       u32 hz;                //获取HZ频率
       float dac_max,dac_min; //获取DAC峰值     

       if(USART_RX_STA&0x8000)
       {
              len=USART_RX_STA&0x2F;
              USART_RX_BUF[len]=;
              sscanf((char *)USART_RX_BUF,"%d,%f,%f",&hz,&dac_max,&dac_min);
              printf("SET  HZ = %d, MAX = %f,MIN = %f\r\n", hz,dac_max,dac_min);

              Set_Sine12bit(dac_max,dac_min);        //更改峰值
              Set_Period( hz);                       //更改频率

              USART_RX_STA=;
       }
}

3.进入串口试验

1)设置频率=50hz,正峰值=3.3V,负峰值=0V,串口则发送50,3.3,0.0,如下图所示:

示波器测量:

 

2)设置频率=100hz,正峰值=3V,负峰值=0V, 串口则发送100,3,0.0:

3)设置频率=100hz,正峰值=2V,负峰值=1V, 串口则发送100,2,1:

4)设置频率=1khz,正峰值=3.3V,负峰值=0V, 串口则发送1000,3.3,0: 

5)设置频率=20khz,正峰值=3.3V,负峰值=0V,串口则发送20000,3.3,0:   

 是不是很简单~