Raspberry Pi Pico als Referenzspannungsquelle mit MCP4725
Der Raspberry Pi Pico ist ein leistungsfähiger Mikrocontroller mit vielen digitalen Ein- und Ausgängen. Allerdings besitzt er keinen analogen Ausgang. Er kann also keine echten analogen Spannungen erzeugen, sondern nur digitale Signale (z. B. PWM). Für die Ausgabe analoger Signale wird ein Digital-Analog-Wandler (DAC) benötigt. Ein solcher DAC kann im einfachsten Fall ein MCP4725-Modul sein, der vom Raspberry Pi Pico gesteuert wird.
Ein MCP4725-Modul kann dazu verwendet werden, um eine feste Spannung zu erzeugen. Diese Gleichspannung kann zwischen 0 und der DAC-Versorgungsspannung (z. B. 3,3 Volt) liegen. Damit lässt sich der Raspberry Pi Pico als einstellbare Referenzspannungsquelle nutzen. Diese Referenzspannung kann zum Beispiel dazu verwendet werden, um das Mini-Voltmeter zu kalibrieren, wenn diese Möglichkeit besteht.
Aufbau und Bauteile
| Raspberry Pi Pico | MCP4725-Modul | |
|---|---|---|
| 3V3 | Pin 36 | 3V3 |
| GND | Pin 33 | GND |
| GPIO0 I2C SDA | Pin 1 | I2C SDA |
| GPIO1 I2C SCL | Pin 2 | I2C SCL |
Programmcode
Im folgenden Programmcode nutzt der Raspberry Pi Pico einen MCP4725 (Digital-Analog-Wandler, DAC), um eine Referenzspannung zu erzeugen.
Das Programm steuert über den I2C-Bus den MCP4725, der aus einem digitalen Wert (Ganzzahl von 0 bis 4.095) eine analoge Gleichspannung zwischen 0 V und der Versorgungsspannung erzeugt.
# Bibliotheken laden import machine import time # Konfiguration: Referenzspannung/Gleichspannung V_REFERENCE = 3.0 # Ausgangsspannung in Volt VCC_DAC = 3.3 # VCC in Volt # I2C-Initialisierung DAC = machine.I2C(0, scl=machine.Pin(1), sda=machine.Pin(0), freq=400000) # Minimal- und Maximal-Werte setzen voltage = max(0, min(VCC_DAC, V_REFERENCE)) # Spannung in Dezimalzahl umrechnen (12 Bit: 0 - 4095) value = int((voltage / VCC_DAC) * 4095) # Daten an den DAC senden (Fast Mode) DAC.writeto(0x60, bytes([(value >> 8) & 0x0F, value & 0xFF]))
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