MicroPython:Библиотеки/pyb/Класс DAC

Содержание

Введение

Основы

Примеры

Библиотеки

Программы

Платы

Прошивки

Резерв

Резерв

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Класс DAC – цифро-аналоговое преобразование

Класс DAC используется для вывода аналоговых значений (напряжения) на контакты X5 или X6. Диапазон напряжения – между 0 и 3.3 вольтами.

Примечание: В будущем API этого модуля ждут изменения.

Пример использования:

from pyb import DAC

dac = DAC(1)            # создаем «dac» на контакте X5
dac.write(128)          # записываем значение на «dac»
                        # (на X5 появится напряжение 1.65 вольт)

dac = DAC(1, bits=12)   # используем 12-битное разрешение
dac.write(4095)         # задаем максимальное значение (3.3 вольта)

Чтобы вывести непрерывную синусоиду:

import math
from pyb import DAC

# создаем буфер, содержащий синусоиду:
buf = bytearray(100)
for i in range(len(buf)):
    buf[i] = 128 + int(127 * math.sin(2 * math.pi * i / len(buf)))

# задаем синусоиду при 400 Гц:
dac = DAC(1)
dac.write_timed(buf, 400 * len(buf), mode=DAC.CIRCULAR)

Чтобы вывести непрерывную синусоиду в 12-битном разрешении:

import math
from array import array
from pyb import DAC

# создаем буфер, содержащий синусоиду, при помощи полуслов:
buf = array('H', 2048 + int(2047 * math.sin(2 * math.pi * i / 128)) for i in range(128))

# выводим синусоиду при 400 Гц:
dac = DAC(1, bits=12)
dac.write_timed(buf, 400 * len(buf), mode=DAC.CIRCULAR)

Конструкторы

• Класс pyb.DAC(port, bits=8, *, buffering=None) – конструирует новый объект DAC.

Значением в аргументе port может быть объект Pin или целое число («1» или «2»). Цифро-аналоговый преобразователь 1 (DAC1) находится на контакте X5, а DAC2 – на контакте X6. Значение в аргументе bits – это целое число, обозначающее разрешение («8» или «12»). Максимальное значение для методов write() и write_timed() – это 2**``bits``-1. В аргументе buffering задается режим работы выходного буфера в операционном усилителе цифро-аналогового преобразователя, задача которого – снижение выходного сопротивления. Если задать здесь None, это задаст настройки по умолчанию (для функций DAC.noise(), DAC.triangle() и DAC.write_timed() буферизация будет включена, а для DAC.write() – выключена), если False, это полностью отключит буферизацию, а если True, выходная буферизация будет включена. При включенной буферизации DAC-контакт может снизить нагрузку до 5 кОм, а в противном случае выходное сопротивление не будет превышать 15 кОм. Соответственно, чтобы достичь 1-процентной точности без буферизации понадобится нагрузка менее 1.5 мОм. Использование буфера влечет штраф в точности – особенно по краям диапазона.

Методы

• DAC.init(bits=8, *, buffering=None) – повторно инициализирует цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). В аргументе bits может быть «8» или «12». В аргументе buffering может быть None, False или True. Значение этого аргумента смотрите в описании конструктора выше.
• DAC.deinit() – денициализирует цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), освобождая его контакты для использования в других целях.
• DAC.noise(freq) – генерирует псевдо-случайный шумовой сигнал. Он будет записан на DAC-вывод с частотой freq.
• DAC.triangle(freq) – генерирует треугольный импульс. Значение на DAC-выводе меняется на частоте freq и проходит через полный 12-битный диапазон (вверх и вниз). В результате частота самой повторяющейся треугольной волны будет в 8912 раза меньше.
• DAC.write(value) – прямой доступ к DAC-выводу. Минимальное значение – «0». Максимальное значение – 2**``bits``-1, где bits задается либо при создании объекта DAC, либо при использовании метода init().
• DAC.write_timed(data, freq, *, mode=DAC.NORMAL) – выделяет пакет RAM-памяти под DAC-данные при помощи передачи данных DMA. Входные данные воспринимаются как массив байтов в 8-битном режиме или массив беззнаковых полуслов (массив с кодом ‘H’) в 12-битном режиме.

В аргументе freq может быть целое число, задающее частоту записи порций ЦАП-данных (при помощи таймера 6), или уже инициализированный объект Timer, используемый для инициации записи ЦАП-данных. Для этого подходят таймеры 2, 4, 5, 6, 7 и 8. В аргументе mode может быть DAC.NORMAL или DAC.CIRCULAR. Пример одновременного использования обоих цифро-аналоговых конвертеров:

dac1 = DAC(1)
dac2 = DAC(2)
dac1.write_timed(buf1, pyb.Timer(6, freq=100), mode=DAC.CIRCULAR)
dac2.write_timed(buf2, pyb.Timer(7, freq=200), mode=DAC.CIRCULAR)