【Follow me第二季第2期】基础任务 点阵+DAC正弦波+OPAMP放大+串口打印与曲线输出

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【Follow me第二季第2期】基础任务 点阵+DAC正弦波+OPAMP放大+串口打印与曲线输出 [复制链接]

 

Follow me第二季第2期基础任务之

驱动12x8点阵LED；

用DAC生成正弦波；

用OPAMP放大DAC信号；

用ADC采集并且打印数据到串口等其他接口可上传到上位机显示曲线；

驱动12x8点阵LED

        通过Arduino_LED_Matrix库可以便捷调用点阵，只需要关注点阵内容矩阵即可，通过byte类型的二维向量存储点阵内容，元素0代表灭，元素1代表亮。

核心代码

#include "Arduino_LED_Matrix.h"//调用LED_Matrix库

ArduinoLEDMatrix matrix;//实例化点阵对象

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(115200);//设置波特率
  
  matrix.begin();//点阵使能
  
  byte frame[8][12] = {
  { 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0 },
  { 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0 },
  { 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0 },
  { 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};//点阵爱心数据

  matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);//点阵渲染显示
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

}

效果展示

        

 

用DAC生成正弦波,并打印到串口用上位机显示曲线

        UNO R4 WiFi 还包含一个 DAC，它可以作为真正的模拟输出引脚。

        此 DAC 引脚默认的写入分辨率为 10 位。写入到引脚的值应该在 0-1023 之间。设置正弦波的幅值为0.5，则输出波形幅值在0~511之间。

        因为没有示波器，使用A4引脚ADC采集通过串口输出观察波形。

 

 

核心代码

#include "analogWave.h" 

analogWave wave(DAC);   // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave

float freq = 0.5;  // 设置曲线初始频率

void setup() {
  Serial.begin(115200);  // 串口波特率
  wave.sine(freq);       // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波
  wave.amplitude(0.5);
}

void loop() {
  printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取正弦值
  delay(100);
}

效果展示

DAC

用OPAMP放大DAC信号

        OPAMP 是一种用途广泛且应用广泛的电子元件，属于模拟集成电路类。它的主要功能是放大电压信号。如图所示，R1为接地端的电阻，R2为放大器输出端的电阻。输入电压为v，放大倍数为A，则R1、R2、A、v满足Av=1+R2/R1，在确定放大倍数后需要根据放大倍数选择对应比例的R1和R2。这里我选择两个2kΩ电阻实现2倍的放大。

    

 

 

 

核心代码

#include "analogWave.h" 
#include <OPAMP.h>
analogWave wave(DAC);   // 使用DAC引脚实例化模拟曲线对象wave

float freq = 1;  // 设置曲线初始频率

void setup() {
  Serial.begin(250000);  // 串口波特率
  OPAMP.begin(OPAMP_SPEED_HIGHSPEED); //设置OPAMP
  wave.sine(freq);       // 使用模拟曲线对象wave按照初始频率生成正弦波
  wave.amplitude(0.4);  //设置正弦曲线幅值为0.4
}

void loop() {
  printf("%d\n",analogRead(A4)); // 读取DAC输出正弦值
  Serial.print(" ");
  printf("%d\n",analogRead(A5)); // 读取OPAMP输出正弦值
  delay(100);
}

效果展示

OPAMP