فیلم آموزش DAC در STM32 – جلسۀ 10 آموزش STM32

فیلم آموزش DAC در STM32، جلسۀ دهم فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی یوبرد را به خود اختصاص داده است. در این جلسه به واحد DAC در STM32 سری F1 می پردازیم. خیلی از میکروکنترلرهای STM32 واحد DAC یا واحد مبدل دیجیتال به آنالوگ دارند. در سری F1 میکروکنترلرهای ARM STM32، میکروکنترلرهای دستۀ Connectivity line و High density و Low density سری F101 و F103، واحد DAC دارند. واحد DAC این میکروکنترلرها 12 بیتی با دو کانال خروجی است. که خروجی آنها روی پایه های PA4 و PA5 میکروکنترلر قرار گرفته است. منظور ما از میکروکنترلرهای STM32 سری F1 یا میکروکنترلرهای STM32F1، میکروکنترلرهای STM32F101/2/3/5/7xx هستند. DAC یا مبدل دیجیتال به آنالوگ، المان یا واحدی است که مقادیر دیجیتال را به ولتاژ یا جریان آنالوگ تبدیل می کند. DAC می تواند در پروژه ها کاربردهایی داشته باشد. مثلاً در نوشتۀ «تولید موج سینوسی با AVR و DAC0800»، به ساخت یک شکل موج سینوسی با فرکانس متغیر پرداخته ایم. DAC می تواند کاربردهای مهمی دیگری هم داشته باشد. برخی از این کاربردها عبارتند از: تبدیل سیگنال دیجیتال صدا به آنالوگ در لوازم صوتی، تولید شکل موج در فانکشن ژنراتورها یا سینتی سایزرهای DDS، کنترل دور موتور و … . DAC در میکروکنترلرهای ARM STM32 امکاناتی دارد. برای مثال منبع تحریک DAC می تواند سیگنال خروجی یکی از تایمرهای میکروکنترلر باشد. یا این که قابلیت ساخت موج مثلثی به صورت پیش فرض در آن وجود دارد. و با تنظیم رجیسترهای مربوط، در خروجی، موج مثلثی خواهیم داشت. همچنین برخی مباحث DAC در STM32، ممکن است مشکل و سردرگم کننده باشد. مثل فرمت های داده که در 9 رجیستر خلاصه می شوند. و سه حالت کانال 1 و کانال 2 و کانال 1 و 2 با هم را پوشش می دهند. در فیلم آموزش DAC در STM32 به طور کامل و با ذکر جزئیات، همۀ نکات و موضوعات DAC میکروکنترلرهای ARM STM32 را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. همچنین برای تفهیم بیشتر، نمونه کدهایی را تشریح می کنیم و نتیجۀ آنها را در عمل می بینیم.

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – آموزش ARM STM32، آموزش DAC در میکروکنترلرهای STM32 سری F1

سرفصل های فیلم آموزش DAC در STM32

موضوعات مورد بحث آموزش مبدل دیجیتال به آنالوگ در STM32 عبارتند از:

• تعریف و عملکرد DAC: در این بخش از جلسۀ دهم فیلم آموزش ARM STM32 به تعریف و عملکرد DAC و همچنین آی سی های DAC خارجی و مدارات DAC و DAC میکروکنترلرها (مثل میکروکنترلرهای AVR و میکروکنترلر LPC1768) و ویژگی ها و مشخصات آنها می پردازیم.
• مفاهیم و اصطلاحات مربوط به DAC: مفاهیمی مثل رزولوشن DAC، ولتاژ مرجع DAC، دقت، خطی بودن، یکنواختی، زمان تبدیل، نوع خروجی (ولتاژ یا جریان و تکی یا تفاضلی) و نوع ورودی (موازی یا سریال) را در این قسمت از فیلم آموزش STM32 بررسی می کنیم.
• اشاره ای به روش های تبدیل دیجیتال به آنالوگ: روش هایی مثل روش وزن دار باینری، روش نردبانی R/2R و روش موج PWM را در این بخش از آموزش STM32 بیان می کنیم.
• اشاره ای به کاربردهای DAC: کاربردهایی مانند تبدیل سیگنال دیجیتال صدا به سیگنال آنالوگ در سیستم های صوتی مثل سینمای خانگی، موزیک پلیرها و …، سینتی سایزرها و فانکشن ژنراتورهای DDS، کنترل دور موتور، ADCها و … را در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 بیان می کنیم.
• تئوری DAC میکروکنترلرهای ARM STM32 سری F1: در این بخش از آموزش DAC در میکروکنترلرهای ARM STM32، ابتدا ویژگی های DAC در STM32 را بیان می کنیم. ویژگی هایی مثل رزولوشن آن، تعداد کانال های خروجی، مدهای تحریک، تولید موج مثلثی و … . سپس عملکرد DAC این میکروکنترلرها را تشریح می کنیم.
• بلوک دیاگرام DAC در STM32F1: در این بخش فیلم آموزش DAC در STM32، هم بلوک دیاگرام DAC در STM32 و هم مشخصات الکتریکی آن را بررسی می کنیم.
• قابلیت ها و امکانات DAC در STM32F1: منابع تحریک DAC، اضافه کردن نویز و شکل موج مثلثی روی پایۀ خروجی DAC، کاربرد DMA، ولتاژ رفرنس، بافر خروجی DAC و … را در این بخش آموزش ARM STM32 توضیح می دهیم.
• تشریح موضوعات مرتبط از جمله نحوۀ نوشتن در رجیسترهای دادۀ DAC: سه روش 12 بیتی چپ چین، 12 بیتی راست چین و 8 بیتی راست چین در مد Independent وجود دارد. این سه روش هم برای کانال 1 و هم برای کانال 2 وجود دارد. همچنین سه روش برای زمانی که از دو کانال استفاده می کنیم، وجود دارد. که در این بخش از فیلم آموزش DAC در میکروکنترلرهای ARM STM32 این روش ها را شرح می دهیم.
• مدهای DAC در STM32F1: که شامل 11 مد حاصل از حالات مختلف است.
• تشریح رجیسترهای DAC در STM32 سری F1: که به آموزش رجیسترهای DAC در STM32 می پردازیم. رجیستر کنترلی DAC، رجیستر تحریک نرم افزاری، رجیسترهای دادۀ DAC و رجیستر DOR را در این بخش از فیلم آموزش ARM STM32 شرح می دهیم.
• نمونه کدهای DAC: با نمونه کد رجیستری DAC در STM32 و نمونه کد DAC در STM32 با HAL، به راه اندازی رجیستری DAC در STM32 و راه اندازی DAC در STM32 با HAL می پردازیم. یکی از نمونه کدها، ساخت موج سینوسی با STM32 است. همچنین ساخت شکل موج مثلثی با STM32 را نیز در عمل تشریح و بررسی می کنیم.

تصویر 2 – آموزش میکروکنترلرهای ARM STM32، نتیجۀ عملی ساخت موج سینوسی در آموزش DAC در STM32

در فیلم آموزش DAC در STM32، همۀ نکات را به طور کامل بررسی و تشریح کرده ایم و نکته ای از قلم نیفتاده است. به طوری که دانش پذیر، پس از آن می تواند به راحتی با واحد DAC در میکروکنترلرهای ARM STM32 کار کند.

پیش نمایش – راه اندازی DAC در STM32