单片机产品设计与调试-基于STM32F1xx机型和HAL库函数 课件 任务7.3 程序设计与调试

单片机产品设计与制作

（stm32机型）石梅香项目7、利用DAC实现LED亮度控制任务7.3程序设计与调试总目录1项目1、利用GPIO和位带操作实现温度报警

2项目2、利用SysTick实现温度报警与控制

3项目3、利用按键查询实现参数设定及显示

4项目4、利用外部中断实现工件计数显示

5项目5、利用定时器实现直流电动机PWM调速6项目6、利用计数器实现工件计数显示和打包控制

7项目7、利用DAC实现LED亮度控制8项目8、利用ADC实现土壤湿度采集

项目总目标项目总目标具体工作任务利用STM32内部DAC控制LED亮度。亮度值可由按键设定。请进行方案设计、器件选型、电路和程序设计，并完成软硬件调试。子目录7项目7、利用外部中断实现工件计数及显示

7.1任务7.1 认识STM32单片机的DAC7.2任务7.2 方案及电路设计7.3任务7.3 程序设计7.4任务7.4 软硬件深入（七）任务7.3程序设计与调试一、任务要求1、能根据任务需求绘制程序流程图；2、能够读懂程序并根据需求变化对DAC程序进行适应性修改分组讨论要利用DAC实现LED亮度控制任务，程序大致应该完成哪些工作。讨论与发言程序流程设计图7.3.1单通道、查询法程序流程程序布局程序框架如图7.3.2所示，可从之前的工程复制而来，注意：（1）HARDWARE文件夹中需要增加一个DAC文件夹，内有dac.c和dac.h文件。（2）修改工程名为：Test_DAC。（3）Project窗口的HALLIB下应增加stm32f1xx_dma.c、stm32f1xx_dac_ex.c、stm32f1xx_dac.c文件。（4）Project窗口的HARDWARE下应有dac.c。（5）Options中的包含路径中应包含DAC文件夹。（1）第4行定义变量DAC_Handler，其类型为DAC_HandleTypeDef，用于DAC的各种操作。其具体内容参见表7.3.1。（2）第5行定义变量DAC_OUT_Value，用于存储准备送到DAC数据保持寄存器DHR的数据，该数据的大小决定了DAC输出电压。（3）第10行调用函数DAC_Init（）对DAC初始化。该函数具体内容见表7.3.1。（4）第13～20行用于测试DAC_OUT_Value送不同数值时对应的模拟电压输出。其中：（5）第13～17行用于向DAC_OUT_Value送不同数值。（6）第18、20行调用库函数HAL_DAC_SetValue（）向两个DAC通道传送待转换数值。主程序设计与调试DAC程序设计DAC程序设计DAC操作相关库函数1、DAC操作变量数据类型：

DAC_HandleTypeDef

typedefstruct{DAC_TypeDef*Instance；

//待配置设备名，

DAC或DAC1，注意DAC、DAC2和DAC1都用一个名字

__IO

HAL_DAC_StateTypeDefState；

//状态

HAL_LockTypeDef

Lock；

//锁定

DMA_HandleTypeDef*DMA_Handle1；

//通道1DMA操作变量

DMA_HandleTypeDef*DMA_Handle2；

//通道2DMA操作变量

__IO

uint32_t

ErrorCode；

//错误代码……

……；

//其它}DAC_HandleTypeDef

；2、DAC赋值函数：

HAL_DAC_SetValue（&DAC操作变量，通道号，数据对齐格式，数据）原型：HAL_StatusTypeDef

HAL_DAC_SetValue（DAC_HandleTypeDef

*hdac，uint32_t

Channel，

uint32_t

Alignment，

uint32_t

Data）功能：将数据Data送到hdac和Channel指定的DAC通道，数据格式是Alignment入口参数：（1）hdac，指出是哪个DAC操作变量，其数据类型为

DAC_HandleTypeDef，结构体变量（2）Channel，指出是哪个通道，其取值为：DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2（3）Alignment，指出数据对齐格式，其取值为：DAC_ALIGN_12B_R（12位右对齐）、DAC_ALIGN_12B_L（12位左对齐）、DAC_ALIGN_8B_R（8位右对齐）（4）Data，待传送数据，数据类型为

uint32_t返回值：类型为HAL_StatusTypeDef，返回结果有4种：HAL_OK=0x00；

HAL_ERROR=0x01；

HAL_BUSY=0x02；

HAL_TIMEOUT=0x033、DAC初始化函数：

HAL_DAC_Init（&DAC操作变量）函数原型：HAL_StatusTypeDef

HAL_DAC_Init

（DAC_HandleTypeDef*hdac）功能：（1）按照变量hdac的设置，初始化DAC，其数据类型为

DAC_HandleTypeDef，结构体变量（2）调用__weakvoidHAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef

*hdac）

库函数（3）返回操作结果入口参数：hdac，指出如何进行DAC初始化，其数据类型为

DAC_HandleTypeDef，结构体变量返回值：

同函数HAL_DAC_SetValue（）DAC程序设计DAC操作相关库函数4、DAC初始化隐性调用函数：HAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef*hdac）原型：__weak

voidHAL_DAC_MspInit（DAC_HandleTypeDef*hdac）功能：针对DAC操作变量hdac，执行本函数的内容说明：本函数在库中被定义为__weak（弱）型，函数内容可根据用户需要自定义返回值：

空5、DAC通道设置变量数据类型：DAC_ChannelConfTypeDef

typedefstruct{ uint32_t

DAC_Trigger；

//触发方式，有以下取值：DAC_TRIGGER_NONE（不需要外部触发）、//DAC_TRIGGER_EXT_IT9（外部中断9触发）、//DAC_TRIGGER_T2_TRGO（TIM2TRGO事件触发）、//DAC_TRIGGER_T4_TRGO（TIM4TRGO事件触发）、//DAC_TRIGGER_T5_TRGO～DAC_TRIGGER_T8_TRGO（TIM5～TIM8TRGO事件触发）uint32_t

DAC_OutputBuffer；

//DAC输出缓冲器，有两种取值：DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE（允许）、

//DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE（禁止）}DAC_ChannelConfTypeDef；6、DAC通道设置函数：HAL_DAC_ConfigChannel（&DAC操作变量，&DAC通道设置变量，通道号）函数原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_ConfigChannel（DAC_HandleTypeDef*hdac，DAC_ChannelConfTypeDef*sConfig，uint32_tChannel）功能：按照sConfig的设置，对hdac和Channel指定的DAC通道进行设置入口参数：hdac，指出是哪个DAC操作变量，数据类型为DAC_HandleTypeDef，结构体变量sConfig：指出如何进行通道配置，数据类型为DAC_ChannelConfTypeDef，结构体变量Channel：指出是哪个通道，取值为DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：

同函数HAL_DAC_SetValue（）7、DAC启动函数：HAL_DAC_Start（&DAC操作变量，通道号）函数原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Start（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：（1）给指定的DAC通道上电

（2）如果是软件触发，则发一个触发信号，将DHR中的数据装入DOR入口参数：hdac，指出是哪个DAC操作变量，数据类型为DAC_HandleTypeDef，结构体变量Channel：指出是哪个通道，取值为DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：同函数HAL_DAC_SetValue（）8、DAC停止函数：HAL_DAC_Stop（&DAC操作变量，通道号）函数原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Stop（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：给指定的DAC通道断电，使其停止工作入口参数：hdac，指出是哪个DAC操作变量，数据类型为DAC_HandleTypeDef，结构体变量Channel：指出是哪个通道，取值为DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2

返回值：同函数HAL_DAC_SetValue（）DAC程序设计DAC操作相关库函数7、DAC启动函数：HAL_DAC_Start（&DAC操作变量，通道号）函数原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Start（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：（1）给指定的DAC通道上电

（2）如果是软件触发，则发一个触发信号，将DHR中的数据装入DOR入口参数：hdac，指出是哪个DAC操作变量，数据类型为DAC_HandleTypeDef，结构体变量Channel：指出是哪个通道，取值为DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2返回值：同函数HAL_DAC_SetValue（）8、DAC停止函数：HAL_DAC_Stop（&DAC操作变量，通道号）函数原型：HAL_StatusTypeDefHAL_DAC_Stop（DAC_HandleTypeDef*hdac,uint32_tChannel）功能：给指定的DAC通道断电，使其停止工作入口参数：hdac，指出是哪个DAC操作变量，数据类型为DAC_HandleTypeDef，结构体变量Channel：指出是哪个通道，取值为DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2

返回值：同函数HAL_DAC_SetValue（）软硬件调试（1）修改程序，向变量DAC_OUT_Value送0。编译生成后下载到开发板。（2）用万用表测量PA4和PA5引脚，应该输出0V左右的电压。（3）修改程序，向变量DAC_OUT_Value送1000。编译生成后下载到开发板。（4）用万用表测量PA4和PA5引脚，应该输出0.8V左右的电压。（5）修改程序，向变量DAC_OUT_Value分别送2482、3000、4095，应该在PA4和PA5上得到相应的电压。（6）按照自己的想法给DAC_OUT_Value赋值，运行后测一下输出电压是否和自己计算的一样。（7）修改程序，测试12位右对齐、12位左对齐和8位右对齐格式下的输出。说一说它们的区别。（8）进入在线调试模式，设断点运行，观察在各个断点处DHR和DOR寄存器内容的变化，体会DAC的工作过程。（9）想一想如果DAC采用软件触发，程序该怎么编写？试一下。软硬件调试（1）修改程序，向变量DAC_OUT_Value送0。编译生成后下载到开发板。（2）用万用表测量PA4和PA5引脚，应该输出0V左右的电压。（3）修改程序，向变量DAC_OUT_Value送1000。编译生成后下载到开发板。（4）用万用表测量PA4和PA5引脚，应该输出0.8V左右的电压。（5）修改程序，向变量DAC_OUT_Value分别送2482、3000、4095，应该在PA4和PA5上得到相应的电压。（6）按照自己的想法给DAC_OUT_Value赋值，运行后测一下输出电压是否和自己计算的一样。（7）修改程序，测试12位右对齐、12位左对齐和8位右对齐格式下的输出。说一说它们的区别。（8）进入在线调试模式，设断点运行，观察在各个断点处DHR和DOR寄存器内容的变化，体会DAC的工作过程。（9）想一想如果DAC采用软件触发，程序该怎么编写？试一下。LED亮度控制程序设计与调试要求：用外部中断0和外部中断3接收加键和减键输入，改变