[ESP32]DAC使用

概述

ESP32 具有两个8位数模转换器通道（DAC），其中 GPIO25 为通道1 、GPIO26为通道2。

DAC驱动器允许将这些通道设置为任意电压。

当使用“内置DAC模式”时，还可以通过I2S驱动器以DMA风格的写入采样数据来驱动DAC通道。

有关其他模拟输出选项，请参见Sigma-delta调制模块和LED控制模块。这两个模块均产生高频PWM输出，可以对其进行硬件低通滤波，以生成低频任意电压模拟输出。

Arduino层编程

极为简单，就只需调用一个函数：void dacWrite(uint8_t pin, uint8_t value) 即可。
其中 pin 只能为 25 与 26 号引脚。由于是8位转换器，所以可知value的范围：0-255。
而底层则是直接调用寄存器，可以提高程序的执行效率。

void IRAM_ATTR __dacWrite(uint8_t pin, uint8_t value)
{
    if(pin < 25 || pin > 26)
    {
        return;//not dac pin
    }
    pinMode(pin, ANALOG);
    uint8_t channel = pin - 25;


    //Disable Tone
    CLEAR_PERI_REG_MASK(SENS_SAR_DAC_CTRL1_REG, SENS_SW_TONE_EN);
    
    if (channel) 
    {
        //Disable Channel Tone
        CLEAR_PERI_REG_MASK(SENS_SAR_DAC_CTRL2_REG, SENS_DAC_CW_EN2_M);
        //Set the Dac value
        SET_PERI_REG_BITS(RTC_IO_PAD_DAC2_REG, RTC_IO_PDAC2_DAC, value, RTC_IO_PDAC2_DAC_S);   //dac_output
        //Channel output enable
        SET_PERI_REG_MASK(RTC_IO_PAD_DAC2_REG, RTC_IO_PDAC2_XPD_DAC | RTC_IO_PDAC2_DAC_XPD_FORCE);
    } 
    else 
    {
        //Disable Channel Tone
        CLEAR_PERI_REG_MASK(SENS_SAR_DAC_CTRL2_REG, SENS_DAC_CW_EN1_M);
        //Set the Dac value
        SET_PERI_REG_BITS(RTC_IO_PAD_DAC1_REG, RTC_IO_PDAC1_DAC, value, RTC_IO_PDAC1_DAC_S);   //dac_output
        //Channel output enable
        SET_PERI_REG_MASK(RTC_IO_PAD_DAC1_REG, RTC_IO_PDAC1_XPD_DAC | RTC_IO_PDAC1_DAC_XPD_FORCE);
    }
}

例子

#include <Arduino.h>

uint8_t val = 0;

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  dacWrite(25,0);
  delay(500);
}

void loop() 
{
  delay(1000);
  val+=20;
  if(val>200) val=0;
  dacWrite(25,val);
}

再来一个呼吸灯例程

#include <Arduino.h>
#include <esp32-hal-dac.h>//DAC功能引用该库，可以不进行#include<>引用
 
//查看源码后得到，DAC引脚只能是这两个引脚
#define LED1 25
#define LED2 26
 
void setup(){
  //长时候发现，DAC的IO口也可以不进行初始化
  pinMode(LED1,OUTPUT);
  pinMode(LED2,OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // 逐渐变亮
  for (int dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle = dutyCycle + 1)
  {
    dacWrite(LED1, dutyCycle);  // 输出DAC
    dacWrite(LED2, 255 - dutyCycle);  // 输出DAC
    delay(5);
  }
 
  // 逐渐变暗
  for (int dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle = dutyCycle - 1)
  {
    dacWrite(LED1, dutyCycle);  // 输出DAC
    dacWrite(LED2, 255 - dutyCycle);  // 输出DAC
    delay(5);
  }
}

后续

接下来我会使用这两个DAC结合外围电路实现恒压源和恒流源，敬请期待