前回はM5StackにDDS、AD9837を接続し出力波形を選択可としました。しかし肝心の周波数については400Hz固定になってました。そこで今回は周波数設定UIを追加、1Hzから999Hzの正弦波、三角波、矩形波を生成できるようにいたしました。なりゆきで「UI」つくっているので無駄が多い感じ。なんとかしたいが。。。
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※M5Stack Grayに書き込んだUIFlow2.0 (Alpha-27)対応のMicroPython処理系とWindowsパソコン上で動作しているThonny 4.0.1で動作確認しています。
ハードウエアは前回と同じ
今回も前回作成の「アタッチメント」ボードを使ってます。M5Stackの側面に刺せばよいだけなので良い感じデス。念のため回路図を再掲載しておきます。
MicroPythonスクリプトに周波数設定機能を追加
前回は起動後、正弦波、三角波、矩形波の選択をM5Stack表面のAボタンとBボタンで選択するだけで周波数は400Hz固定でした。今回は波形の選択後、３桁の十進数で周波数選択を行い、３桁決定すると波形を出力するようにいたしました。機能的にはAボタンとBボタンのみ使用です。
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- 起動後、Aボタンで正弦波、三角波、矩形波を選択、４回目Aボタンを押すと正弦波に戻る。Bボタンを押すまでこの状態。
- 上記でＢボタンを押すと波形が確定（LCDに表示される）し、周波数の１００Hz桁の選択モードとなる。Aボタンを押すたびに数字がインクリメントされる９の後は０に戻る。Bボタンを押すと確定
- 上記後周波数の１０Hzの桁、１Hzの桁を同様にAボタンとBボタンで設定。１Hzの桁設定後のBボタンで設定した周波数をLCDに表示し、波形出力を開始。
今回追加分を含むスクリプト全文が以下に。成り行きでUIを作り始めたので、なんだかな～な出来です。メンドイ、なんとかしたいが。
# AD9837UIfreq.py
import machine
import M5
from M5 import *
import time
mclkOutPin = 5
PWMfreq = 25000000
PWMduty = 512 #50%
CSpin= 2
SCK=machine.Pin(16)
MO=machine.Pin(17)
title0 = None
labelA = None
labelB = None
labelC = None
labelD = None
labelE = None
numSEL = 1
numMAX = 3
finFlag = False
def btnA_wasClicked(state):
global numSEL, numMAX
numSEL += 1
if numSEL > numMAX:
numSEL = 1
def btnB_wasClicked(state):
global finFlag
finFlag = True
def showTitle():
global title0, labelA, labelB, labelC, labelD, labelE
Widgets.fillScreen(0x222222)
title0 = Widgets.Title("AD9837 DDS", 20, 0xFFFFFF, 0x0000FF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
labelA = Widgets.Label("Select Waveform", 20, 24, 1.0, 0x222222, 0xFFFFFF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
labelB = Widgets.Label("SINE ", 20, 48, 1.0, 0xFFFFFF, 0x0000FF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
labelC = Widgets.Label("---", 20, 72, 1.0, 0x222222, 0xFFFFFF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
labelD = Widgets.Label("400", 20, 96, 1.0, 0xFFFFFF, 0x0000FF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
labelE = Widgets.Label("---", 20, 120, 1.0, 0x222222, 0xFFFFFF, Widgets.FONTS.DejaVu24)
M5.update()
def selWave():
global finFlag, numSEL, numMAX, labelB, labelC
numMAX = 3
while not finFlag:
M5.update()
if numSEL == 1:
labelB.setText("SINE ")
elif numSEL == 2:
labelB.setText("TRIANGLE ")
else:
labelB.setText("RECTANGLE")
time.sleep_ms(100)
if numSEL == 1:
labelC.setText("SINE ")
elif numSEL == 2:
labelC.setText("TRIANGLE ")
else:
labelC.setText("RECTANGLE")
finFlag = False
return numSEL
def selFreq():
global finFlag, numSEL, numMAX, labelD, labelE
numSEL = 5
numMAX = 10
n100 = 4
n10 = 0
n1 = 0
while not finFlag:
M5.update()
n100 = (numSEL-1)*100
labelD.setText(str(n100))
finFlag = False
numSEL = 1
while not finFlag:
M5.update()
n10 = (numSEL-1)*10
labelD.setText(str(n100+n10))
finFlag = False
numSEL = 1
while not finFlag:
M5.update()
n10 = numSEL-1
labelD.setText(str(n100+n10+n1))
finFlag = False
labelE.setText(str(n100+n10+n1))
return n100+n10+n1
def main():
M5.begin()
print("M5STACK, testAD9837.")
showTitle()
BtnA.setCallback(type=BtnA.CB_TYPE.WAS_CLICKED, cb=btnA_wasClicked)
BtnB.setCallback(type=BtnB.CB_TYPE.WAS_CLICKED, cb=btnB_wasClicked)
selectResult = selWave()
print("select: {0}".format(selectResult))
if selectResult == 1:
cword = 0x2000
elif selectResult == 2:
cword = 0x2002
else:
cword = 0x2028
numFreq = selFreq()
tempFreq = round(numFreq * 10.7374)
numFreqL = 0x4000 | (tempFreq & 0x3FFF)
numFreqH = 0x4000 | ((tempFreq >> 16) & 0x3FFF)
print("F: {0} [Hz]".format(numFreq))
print("0x{0:04x} 0x{1:04x}".format(numFreqL,numFreqH))
cs = machine.Pin(CSpin, mode=machine.Pin.OUT, value=1)
mclkOut = machine.PWM(machine.Pin(mclkOutPin), freq=PWMfreq, duty=PWMduty)
ad9837 = machine.SoftSPI(baudrate=100000, polarity=1, phase=0, bits=8, firstbit=machine.SPI.MSB, sck=SCK, mosi=MO, miso=machine.Pin(25))
cs(0)
ad9837.write((0x2100).to_bytes(2, 'big')) # RESET(Disable OUTPUT)
ad9837.write(numFreqL.to_bytes(2, 'big')) # Set Freq Low
ad9837.write(numFreqH.to_bytes(2, 'big')) # Set Freq High
ad9837.write((0xC000).to_bytes(2, 'big')) # Set Phase
ad9837.write((cword).to_bytes(2, 'big')) # Enable OUTPUT
cs(1)
loopCounter = 0
while True:
loopCounter += 1
print("LOOPCOUNTER: ", loopCounter)
time.sleep(10)
if __name__ == "__main__":
main()
実機動作確認
前回とは異なる「５００Hz」の正弦波を出力設定した様子が以下に。
そのときの出力波形が以下に。
周波数は変更できるようになったみたい。すると今度は振幅も変更したくなりますな。しかしその部分はDDSチップのお仕事ではない。ソフトウエアでゲイン設定可能なアンプを作らないと。。。またハードへ戻る？