[STM32F][HAL] DAC (Digital to Analog Converter)

DAC는 ADC의 반대로, Digital값을 Analog 값으로 변환하는 모듈입니다.

 

STM32F103에는 12bit DAC 모듈을 가지고 있습니다.

0부터 Vref+ 에 인가된 전압을 4096(2^12)개로 쪼개어 출력으로 보냅니다.

 

DAC 출력 공식(출처: Reference Manual)

DACoutput:  DAC 출력

VREF: VREF+ 핀에 인가된 전압

DOR: Data Output Register로 여기에 0~4095값이 쓰여짐

 

 

Vref+ 가 3.3V일경우

3.3*1 / 4095 = 0.000806 이 됩니다.

 

즉 Digital Value 1당 0.000806V가 출력으로 나가게 됩니다.

 

 

CubeMX 설정

CubeMX에서 DAC 설정화면

 

여기서 Output Buffer는 DAC 출력핀의 버퍼를 두어 출력 임피던스를 줄이는 역할을 합니다.

 

* DAC Output Buffer를 Enable로 했을 경우, 200mV 이하로 내려가지 않는 이슈가 있습니다.

community.st.com/s/question/0D50X00009XkXzE/minimum-dac-output-voltage-on-stm32f30x

 

PA4와 PA5핀에 DAC 기능이 활성화된 화면

 

HAL

HAL 드라이버에서 초기화를 제외한 DAC에 필요한 함수는 아래와 같습니다.

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Start(DAC_HandleTypeDef *hdac, uint32_t Channel);
// DAC Output Enable 함수
// hdac: dac 인스턴스
// Channel: DAC_CHANNEL_1 or DAC_CHANNEL_2

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Stop(DAC_HandleTypeDef *hdac, uint32_t Channel);
// DAC Output Disable 함수
// hadc: dac 인스턴스
// Channel: DAC_CHANNEL_1 or DAC_CHANNEL_2

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_SetValue(DAC_HandleTypeDef *hdac, uint32_t Channel, uint32_t Alignment, uint32_t Data);
// DAC Value 설정 함수
// hadc: dac 인스턴스
// Channel: DAC_CHANNEL_1 or DAC_CHANNEL_2
// Alignment: DAC_ALIGN_12B_R or DAC_ALIGN_12B_L or DAC_ALIGN_8B_R
// data: 0 ~ 4095 값

 

Alignment 설정에 따라 데이터가 정렬되는 모습

 

사용법

 

목표: DAC 채널 1의 출력을 2V로 설정하고 싶다.

 

DOR = 2V * 4095 / 3.3V = 2481.82 ≒ 2482 

 

HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 2482);

HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_1);