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[STM32H5] 【NUCLEO-H563ZI测评】7.DAC输出测试+使用DAC播放音频

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 楼主| yuyy1989 发表于 2023-7-23 18:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
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NUCLEO-H563ZI, 开发板, DAC
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7.DAC输出测试+使用DAC播放音频
7.1使用DAC输出指定电压
DAC可以将数字量转换为模拟量，STM32H563有一个DAC控制器，12bit也可以设置为8bit，2个DAC转换通道，每个通道可独立转换。
先用DAC输出指定电压值，打开STM32CubeMX，找到DAC并使能，这里使用PA5作为DAC输出
QQ截图20230722215710.png
DAC初始化后需要手动开启DAC转换过程
QQ截图20230722215922.png
使用按键来切换1V 2V 3V的电压输出，代码示例

复制
  1. uint8_t out_vol = 0;
    

  2. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    

  3. {
    

  4.     if(HAL_GPIO_ReadPin(USER_BUTTON_GPIO_Port,USER_BUTTON_Pin) == GPIO_PIN_SET)
    

  5.     {
    

  6.         HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_8B_R,out_vol*77.3);
    

  7.         out_vol+=1;
    

  8.         if(out_vol > 3)
    

  9.             out_vol = 0;
    

  10.     }
    

  11. }
运行效果，使用万用表测量电压
微信图片640_20230723170538.jpg 微信图片640_20230723170544.jpg 微信图片640_20230723170550.jpg
理论上也可以用DAC实现特定波形的输出，用按键切换波形，代码示例

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  1. void proc_dac_wave()
    

  2. {
    

  3.     uint8_t changed = 0;
    

  4.     switch(wavetype)
    

  5.     {
    

  6.         case 0:
    

  7.             if(wavestep > 0)
    

  8.                 wavestep -= 1;
    

  9.             else
    

  10.             {
    

  11.                 if(dacvalue == 0)
    

  12.                     dacvalue = 255;
    

  13.                 else
    

  14.                     dacvalue = 0;
    

  15.                 changed = 1;
    

  16.                 wavestep = 9;
    

  17.             }
    

  18.             break;
    

  19.         case 1:
    

  20.             dacvalue+=1;
    

  21.             changed = 1;
    

  22.             break;
    

  23.         case 2:
    

  24.             if(wavestep > 0)
    

  25.                 wavestep -= 1;
    

  26.             else
    

  27.             {
    

  28.                 wavestep = 10;
    

  29.                 dacvalue+=15;
    

  30.                 changed = 1;
    

  31.             }
    

  32.             break;
    

  33.         case 3:
    

  34.             if(wavestep < 255)
    

  35.             {
    

  36.                 dacvalue=wavestep;
    

  37.                 changed = 1;
    

  38.             }
    

  39.             else if(wavestep > 300 && wavestep < 556)
    

  40.             {
    

  41.                 dacvalue= 555 - wavestep;
    

  42.                 changed = 1;
    

  43.             }
    

  44.             if(wavestep < 600)
    

  45.                 wavestep++;
    

  46.             else 
    

  47.                 wavestep = 0;
    

  48.             break;
    

  49.         case 4:
    

  50.             if(wavestep < 90)
    

  51.             {
    

  52.                 dacvalue = sinvalues[wavestep];
    

  53.                 changed = 1;
    

  54.             }
    

  55.             else
    

  56.             {
    

  57.                 dacvalue = sinvalues[180 - wavestep];
    

  58.                 changed = 1;
    

  59.             }
    

  60.             if(wavestep < 179)
    

  61.                 wavestep++;
    

  62.             else 
    

  63.                 wavestep = 0;
    

  64.             break;
    

  65.         case 5:
    

  66.             if(wavestep < 90)
    

  67.             {
    

  68.                 dacvalue = 127 + (sinvalues[wavestep]/2);
    

  69.                 changed = 1;
    

  70.             }
    

  71.             else
    

  72.             {
    

  73.                 dacvalue = 128 - (sinvalues[180 - wavestep]/2);
    

  74.                 changed = 1;
    

  75.             }
    

  76.             if(wavestep < 179)
    

  77.                 wavestep++;
    

  78.             else 
    

  79.                 wavestep = 0;
    

  80.             break;
    

  81.         case 6:
    

  82.             if(wavestep < 90)
    

  83.             {
    

  84.                 dacvalue = 127 + (sinvalues[wavestep]/2);
    

  85.                 changed = 1;
    

  86.             }
    

  87.             else if(wavestep < 180)
    

  88.             {
    

  89.                 dacvalue = 127 + (sinvalues[180 - wavestep]/2);
    

  90.                 changed = 1;
    

  91.             }
    

  92.             else if(wavestep < 270)
    

  93.             {
    

  94.                 dacvalue = 128 - (sinvalues[wavestep - 180]/2);
    

  95.                 changed = 1;
    

  96.             }
    

  97.             else
    

  98.             {
    

  99.                 dacvalue = 128 - (sinvalues[360 - wavestep]/2);
    

  100.                 changed = 1;
    

  101.             }
    

  102.             if(wavestep < 359)
    

  103.                 wavestep++;
    

  104.             else 
    

  105.                 wavestep = 0;
    

  106.             break;
    

  107.         default:
    

  108.             break;
    

  109.     }
    

  110.     if(changed > 0)
    

  111.         HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_8B_R,dacvalue);
    

  112. }
    


  113. 

  114. void usercode_loop(void)
    

  115. {
    

  116.     yuyy_delay_ms(1);
    

  117.     proc_dac_wave();
    

  118. }
    


  119. 

  120. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    

  121. {
    

  122.     if(HAL_GPIO_ReadPin(USER_BUTTON_GPIO_Port,USER_BUTTON_Pin) == GPIO_PIN_SET)
    

  123.     {
    

  124.         if(wavetype < 6)
    

  125.             wavetype += 1;
    

  126.         else
    

  127.             wavetype = 0;
    

  128.         wavestep = 0;
    

  129.     }
    

  130. }
运行效果，波形展示
QQ截图20230723180050.png QQ截图20230723180108.png QQ截图20230723180133.png QQ截图20230723180210.png QQ截图20230723180227.png QQ截图20230723180242.png QQ截图20230723180254.png
7.2使用DAC播放音频
耳机音箱的喇叭最终也是模拟量输出，因此可以使用DAC来实现播放音频，接下来尝试一下。
用Adobe Audition打开你想播放的音频
QQ截图20230722213905.png
将它转换为WAV模式，这个格式下文件内存储的就是数字电平信息，为了减少空间占用，这里按如下参数导出
QQ截图20230722210838.png
用winhex打开转换后的WAV文件，复制中间的一段内容，用这个选项可以直接以数组的形式复制，把复制的数组粘贴到代码中
QQ截图20230722214158.png
打开打开STM32CubeMX，修改定时器频率，让它和导出的音频文件的采样率一致
QQ截图20230722215417.png
播放控制代码
复制
  1. #define AUDIO_DATA_LEN 126960 
    

  2. uint8_t play = 0;
    

  3. uint32_t wavestep = 0;
    

  4. const uint8_t audio_data[AUDIO_DATA_LEN];
    

  5. void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
    

  6. {
    

  7.     if(HAL_GPIO_ReadPin(USER_BUTTON_GPIO_Port,USER_BUTTON_Pin) == GPIO_PIN_SET)
    

  8.     {
    

  9.         play = 1 - play;
    

  10.     }
    

  11. }
    

  12. void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
    

  13. {
    

  14.     if(play)
    

  15.     {
    

  16.         HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_8B_R,audio_data[wavestep]);
    

  17.         wavestep += 1;
    

  18.         if(wavestep >= AUDIO_DATA_LEN)
    

  19.             wavestep = 0;
    

  20.     }
    

  21. }


运行效果，接了个音箱作为声音输出

虽然音质不太好，但也成功用DAC播放了音频，开发板上还有USB和网口，可以尝试结合USB做个USB声卡，或者通过USB读取U盘中的WAV文件进行播放，或者利用以太网口通过网络播放，或者也可以用ADC连接MIC实现录音再用DAC播放，这里就先不尝试了，有兴趣的朋友可以去尝试一下


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t1ngus4 发表于 2024-1-12 16:48 | 显示全部楼层
DAC这块用的比较少，但是我觉得DAC确实做音频方面效果很不错
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ex7s4 发表于 2024-1-12 17:50 | 显示全部楼层
不知道这H563的DAC是多少位的？
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zhizia4f 发表于 2024-1-12 18:52 | 显示全部楼层
输出的波形很稳啊，我觉得可以用个这芯片做个简单的DDS了
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q1ngt12 发表于 2024-1-12 20:55 | 显示全部楼层
话说输出波形的话，最高可以达到多少的频率？
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p0gon9y 发表于 2024-1-12 22:25 | 显示全部楼层
话说输出波形的话，最高可以达到多少的频率？
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lix1yr 发表于 2024-1-13 08:12 | 显示全部楼层
很不错啊，这个播放音乐这块我很喜欢
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lamanius 发表于 2024-1-13 08:32 | 显示全部楼层
音质不好的话，怎么做会能优化音质啊？
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q1d0mnx 发表于 2024-1-13 09:22 | 显示全部楼层
其实你应该把WAV的采样频率设置更好一些就好了吧
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suw12q 发表于 2024-1-13 10:45 | 显示全部楼层
这芯片的DAC是不是配合DMA使用就会好一些了
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kaif2n9j 发表于 2024-1-13 11:38 | 显示全部楼层
楼主能分享一下这个工程么，很想学一学DAC这块的知识
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