【STM32 CubeMX + Keil】DAC 输出0~3.3V间任意电压

本文示范使用 CubeMX 配置 DAC，并通过代码实现指定电压输出。

目录

1、DAC 是什么？        

二、STM32 内置 DAC 概述        

三、CubeMX 配置 DAC        

四、代码实现        

五、编写电压输出函数

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1、DAC 是什么？
        

DAC（Digital-to-Analog Converter，数模转换器）是一种将数字信号转换为模拟信号的关键外设。

干的事很简单：把数字代码变成模拟电压。

• 输入：0–4095（12位数字值）
• 输出：0V~3.3V（对应范围的模拟电压）

你就理解是个能用代码精确调压的数字电位器，写个值，改变输出电压，贼方便。

典型应用场景：

• 📈 生成各种波形：DAC最典型的应用，如正弦波、三角波等。
• 🔊 音频输出：通过DAC将解码后的数字音频数据转换为模拟信号，经功率放大后驱动扬声器。
• ⚙️ 控制模拟电路：比如调电机转速
• 🔋  作为可编程电压基准源

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二、STM32 内置 DAC 概述
        

大多数 STM32 芯片都内置了 DAC，不过不同系列的通道数有点区别。

1、分辨率

• 清一色 12 位，范围 0–4095;
• STM32所有型号，内置DAC都是12位。

2、输出能力

• 电压：0V ~ 3.3V（与 VDDA 电压相关);
• 电流：就几mA；别指望直接驱动大负载; 

3、通道数量

• 多数型号 2 路输出。通道1是PA4、通道2是PA5，不管啥型号都焊死不变。
• G系列是个卷王：4路甚至7路D。
• ⚠️注意：F103C8没有DAC！要F103RC或以上型号才有。

4、触发方式

• 软件触发：程序直接控制，写个值立马输出。前期调电路、验证功能时最常用。
• 定时器触发：通常搭配DMA，自动从数组里搬波形数据给DAC，用来产生精确频率的正弦波、三角波等，自动刷波形，CPU 可躺平。
• 外部引脚触发：用外部信号（如传感器、开关）直接触发DAC输出。信号来了立马响应，比中断还快。

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三、CubeMX 配置 DAC
        

1、新建工程

若你已有现成的CubeMX工程，打开ioc文件即可在工程里进行DAC功能的添加、配置 。

如果打算新建工程进行测试，本文不啰嗦操作过程，可参考下面文章：

①  新建 STM32F407VE 工程

2、打勾使能DAC通道

DAC的配置，极度简单。

• 两个通道，需要哪个通道输出，打勾即可。
• 其它参数默认。

参数说明：

• External Trigger （外部触发)：不打勾。EXTI9触发，本篇示例无需使用。
• Output Buffer (输出缓存)：Enable。降低输出阻抗，可直接驱动外部负载（省外加运放）。高精度场合建议关闭以减少误差。
• Tigger (触发方式)： None，直接调用 DAC_SetChannelxData() 即可设置输出电压，最简单直接。注意，当选择 Software Trigger 软件触发时，设置电压值后必须额外调用 DAC_SoftwareTriggerCmd() 才能生效，触发信号仅持续1个APB1时钟周期，每次修改电压都需重新触发。

3、生成工程配置

DAC的配置，只有上面一步，已全部完成。现在点击"Generate Code"生成工程代码即可。

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四、代码实现
        

用CubeMX配置好后，Kiel里操作DAC主要就这3个函数。

• 启动DAC：       HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_1); 
• 停止DAC转换：HAL_DAC_Stop(&hdac, DAC_CHANNEL_1); 
• 设置输出值：    HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 2048);

输出示例：让PA4输出1.7V，PA5输出2.8V， 几行代码即可实现：

HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_1); // 开启通道1
HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_2); // 开启通道2HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, 2110); // 通道1输出1.7V
HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_2, DAC_ALIGN_12B_R, 3475); // 通道2输出2.8V

为啥1.7V是2110，2.8V是3475？

• DAC是12位，最大值是4095。即，0V对应0000，3.3V对应最大值4095。
• 计算公式：数字值 = (目标电压÷3.3) x 4095
• 1.7V的DAC值是：(1.7÷3.3)x4095 = 2110。 同理，2.8V的DAC值：(2.8÷3.3)x4095=3475。 

完成后，是这个样子的：

验证结果
用万用表测PA4引脚电压，确认输出准确：

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五、编写电压输出函数

为了减少手工换算DAC值与电压值，编写一个电压输出函数，直接输入mV值即可转换输出。

还是上面那个：数字值 = (目标电压÷3.3) x 4095

编写函数：

// 设置通道1电压值; 单位：mV; 值范围: 0~3300;
void DAC_PA4SetVoltage(uint16_t mV)
{if (mV > 3300){mV = 3300;}uint16_t val = (uint16_t)(mV * 4095UL / 3300);                 // 毫伏转换为DAC值HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, val);  // 设置DAC通道1的值
}// 设置通道2电压值; 单位：mV; 值范围: 0~3300;
void DAC_PA5SetVoltage(uint16_t mV)
{if (mV > 3300){mV = 3300;}uint16_t val = (uint16_t)(mV * 4095UL / 3300);                 // 毫伏转换为DAC值HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_2, DAC_ALIGN_12B_R, val);  // 设置DAC通道2的值
}

完成后，是这个样子：