DAC 數模轉換器

概要

本文講解了ESP32中的DAC資源的使用

keywords dac micropython-esp32

DAC是什么

DAC 英文全稱為Digital Analog Converter，是將數字信號轉換為模擬信號的轉換器。 這里主要對比DAC與PWM，DAC輸出的是模擬信號，PWM輸出的是數字信號。 DAC也可以控制LED亮度，而且亮度范圍更精細，因為DAC的輸出電壓是連續可變的，DAC控制LED也不存在PWM控制LED亮度那樣的頻閃問題，DAC可以實現比PWM更高精度的控制。另外PWM可以通過濾波器實現低精度的DAC功能。

DAC-常用API

DAC硬件資源

DAC在專用引腳上可用，可用的DAC引腳只有兩個。 可用引腳有：GPIO25, GPIO26，輸出的電壓模擬值范圍為0~3.3V

導入DAC類

導入DAC類與Pin類

from machine import DAC,Pin

DAC構造器

創建一個DAC的管腳Pin對象（聲明為輸出），然后傳入到DAC的構造器里面

dac_pin = Pin(26, Pin.OUT)
dac = DAC(dac_pin)

ESP32的DAC分辨率只有8位，在MicroPython固件中12位的精度還未實現。

dac = DAC(Pin(26)) 

默認bits=8 ，則dac的數值范圍為0-255

實際輸出電壓值為0-3.3v，數值范圍映射到電壓范圍上。

DAC輸出

DAC輸出使用write函數。 根據bits的不同，寫入value值的范圍也不同。

dac.write(value)

DAC資源的釋放

dac.deinit()

DAC實現呼吸燈效果

由于DAC只支持25,26兩個引腳，所以我們就無法繼續使用板載的藍色LED了，所以筆者使用了一個新的led模塊來演示以下的示例：

from machine import DAC
from machine import Pin
import utime, math


dac = DAC(Pin(26,Pin.OUT), bits=12)

def pulse(dac, period, gears):
    """呼吸燈函數

    Arguments:
        dac {[DAC]} -- [DAC對象]
        period {[type]} -- [周期 ms]
        gears {[type]} -- [亮度檔位]
    """

    for i in range(2 * gears):
        dac.write(int(math.sin(i / gears * math.pi) * 2000) + 2048)
        # 延時
        utime.sleep_ms(int(period / (2 * gears)))

# 呼吸十次
for i in range(10):
    pulse(dac, 2000, 100)

思考題

為什么不對比對比DAC和PWM這兩種方式實現的呼吸燈的效果有什么區別呢？

試著寫寫代碼，比較比較吧。

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