[RP2350_ W6100] DAC80502 16bit DAC 테스트

 

 

SM AD/DA 확장테스트 보드에는 표준 핀맵의  AD/DA 모듈을 연결할 수 있다. RP2350의 SPI 인터페이스로 16bit DAC DAC80502 모듈을 테스트 해보자.

 

RP2350의 SPI는 GP18, GP16, GP19 에 할당되어 있고 DAC80502 CS핀은 GP17에 연결되어있다.

 

AD/DA 모듈 핀맵

 

 

DAC80502 관련 라이브러리는 제공하는것이 없기 때문에 간단하게 사용할수 있도록 작성해 보았다.

#ifndef DAC80502_H
#define DAC80502_H

#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>

#define REG4_DIVGAIN  0x04
#define REG5_RESET    0x05
#define REG8_DAC      0x08
#define REG8_DAC2     0x09

#define SET5_RESET 0x00A0

#define SET4_GAIN1 0x00
#define SET4_GAIN2 0x01
#define SET4_DIV1  0x00
#define SET4_DIV2  0x01



class DAC80502
{
  public:
    DAC80502 ();
    ~DAC80502 ();
    
	void begin(uint8_t cs_pin);
    void end ();
    
    void writeREG(uint8_t command, uint8_t b1, uint8_t b2);
    void setREG4_DivGain(uint8_t div, uint8_t gain);
    void writeDAC(uint16_t data);
    void writeDAC2(uint16_t data);
    void setClockSpeed(uint32_t cspeed);
  private:
    uint8_t DacCsPin = 0;
};

#endif /* DAC80502_H */

 

#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include "DAC80502.h"

DAC80502::DAC80502()
{
}


DAC80502::~DAC80502()
{
  SPI_ID.end();
}


void DAC80502::writeREG(uint8_t command, uint8_t b1, uint8_t b2)
{
  digitalWrite(DacCsPin,HIGH);
  delay(1);
  digitalWrite(DacCsPin,LOW);
  delayMicroseconds(1);
  SPI_ID.transfer(command);
  SPI_ID.transfer(b1);
  SPI_ID.transfer(b2);
  delay(1);
  digitalWrite(DacCsPin,HIGH);
}

void DAC80502::setREG4_DivGain(uint8_t div, uint8_t gain)
{
   writeREG(REG4_DIVGAIN, div , gain); 
}


void DAC80502::setREG5_Reset()
{
   writeREG(REG5_RESET, 0b00000000 ,0b00001010); // Soft Reset
}

void DAC80502::writeDAC(uint16_t data)
{
  digitalWrite(DacCsPin,LOW);

  SPI_ID.transfer(REG8_DAC);
  SPI_ID.transfer(data>>8);
  SPI_ID.transfer(data&0xFF);

  digitalWrite(DacCsPin,HIGH);
}

void DAC80502::writeDAC2(uint16_t data)
{
  digitalWrite(DacCsPin,LOW);
  
  SPI_ID.transfer(REG8_DAC2);
  SPI_ID.transfer(data>>8);
  SPI_ID.transfer(data&0xFF);

  digitalWrite(DacCsPin,HIGH);
}

void DAC80502::begin(uint8_t cs_pin)
{
  DacCsPin = cs_pin;
  pinMode(cs_pin, OUTPUT); // CS output
  digitalWrite(DacCsPin,HIGH);
  
  delay(1);
  SPI_ID.begin();
  SPI_ID.beginTransaction(SPISettings(4000000, MSBFIRST, SPI_MODE1));

  delay(1);
  setREG5_Reset();
  setREG4_DivGain(SET4_DIV2, SET4_GAIN2); // div=2 gain=2
}


void DAC80502::end()
{
  SPI_ID.end();
}

 

 

 

DAC80502 출력 함수

 

#define DAC_FACTOR    (VREF/0xFFFF*1000)

#define VREF          2.5    // 출력 범위 2.5V (이론상 -1.25V ~ +1.25V 범위)
#define DAC_RESOLUTION 65535  // 16비트 DAC의 최대 값 (0에서 65535까지)
#define VOLTAGE_SCALE 10000  // 1V = 10000 (0.1mV 단위로 표현)


void VoltageOut(int DacChannel, int MilliVolt) {
  // 입력값을 0.1mV 단위로 받음. 이를 전압으로 변환 (-1.25V ~ +1.25V)
  float voltage = (float)tenthMilliVolt / 10000.0;

  // 입력 전압을 -1.25V ~ +1.25V 범위로 변환
  unsigned int dacValue = (unsigned int)((((voltage + 1.25) / VREF) * DAC_RESOLUTION));

  // 범위를 벗어나지 않도록 제한
  if (dacValue > DAC_RESOLUTION) {
    dacValue = DAC_RESOLUTION;
  } else if (dacValue < 0) {
    dacValue = 0;
  }

  // 디버깅 출력 (변환된 DAC 값과 입력된 전압 출력)
  //Serial.printf("Input (0.1mV): %d, Voltage: %.4f V, DAC Output: %u\r\n", tenthMilliVolt, voltage, dacValue);

  // DAC에 값을 출력
  if(DacChannel == 0)dac.writeDAC(dacValue);  // DAC 객체의 writeDAC 메소드 호출
  else if(DacChannel == 1)dac.writeDAC2(dacValue);  // DAC 객체의 writeDAC 메소드 호출
  else if(DacChannel == 2)
  {
    dac.writeDAC(dacValue);
    dac.writeDAC2(dacValue);
  }
}

 

 

 

DAC80502 테스트  코드

#include <SPI.h>
#include "DAC80502.h"

#define DAC_CS_PIN		17
DAC80502 dac;
int gOutVoltageValue = 580;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  //while (!Serial);
  
  dac.begin(DAC_CS_PIN);  
  
  dac.setREG4_DivGain(SET4_DIV1, SET4_GAIN1); // div=1 gain=1 ->1.25V 
  dac.writeREG(3, 1, 0);  // external VREF

  VoltageOut(gOutVoltageValue);
}