STM32G4のOPAMPを使ってみる
お久しぶりです。もりゅーです。
もう少し更新頻度上げたいですねえ・・・
さて今回は、最近流通し始めたSTM32G4についてです。
STM32G4シリーズ
https://www.st.com/ja/microcontrollers-microprocessors/stm32g4-series.html
"DSPおよびFPU命令による高い性能と高度な機能を備えたミックスド･シグナル･マイコン"らしいです。
ADC/DACを始めとする豊富なアナログペリフェラルを搭載しており、モータ制御なんかに適していそうですね。
プログラマブル・ゲイン・オペアンプ(PGA)とは
その名の通り、ゲインをプログラム上から変更できるオペアンプです。STM32はいくつかのシリーズには搭載されていますが、
G4は数・設定ゲイン・帯域等が優れているようです。
簡単な使い方
とりあえずCubeIDEとnucleoG474REを用いて、最も簡単な非反転増幅でPGAを試してみます。
1. CubeMXでの設定 Nucleoボード
STM32G4は最新のCubeMXじゃないと存在しないみたいです。アップデートして、nucleoG474REを選択します。
この後にちょろちょろ出てくる設定はデフォルトで大丈夫のはずです。
2. OPAMPペリフェラル設定
今回は、マイコン内部で
・OPAMPの出力とマイナス入力
・OPAMPの出力とADCチャンネル
を接続し、OPAMPのプラス入力電圧(PB0)を増幅することとします。
まず使用するOPAMPをOPAMP3とし、以下のように設定します。ゲインはとりあえず4倍で。
OPAMP出力をADCに入れる設定は以下です。
OPAMP3の場合はADC3に「VOPAMP3 Channel」というのがあるので、それを使用します。
また、参照用として、OPAMPプラス入力電圧を監視するADCも追加しときます。
これはADC1_Channel1を使用しました。特に意味はありません。
ADC回りについては以下のブログがよくまとまっています。よく参考にさせていただいております。
gsmcustomeffects.hatenablog.com
設定が終わったらコードを生成します。
3.コード
とりあえずOPAMPが動いていることを確認したかったので、最低限のコードのみ記載します。
ADCなどと同じように、HAL_OPAMP_StartでOPAMP機能と開始できます。
あとはADCの値を取ってくれば、OKという感じ。
int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_ADC3_Init(); MX_OPAMP3_Init(); MX_USART1_UART_Init(); MX_ADC1_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ uint32_t _u32_bframp_value = 0; uint32_t _u32_aftamp_value = 0; HAL_ADC_Start(&hadc1); HAL_ADC_Start(&hadc3); HAL_OPAMP_Start(&hopamp3); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { HAL_Delay(1000); if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100) != HAL_OK){ }else { _u32_bframp_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); } if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc3,100) != HAL_OK){ }else { _u32_aftamp_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc3); } /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ }
4. 配線
Aliexpressで買った電源を雑に繋いでいきます。
