1. 产品简介

这一个I2C通讯，两路0-10V模拟电压DAC模块。在工业场景下，0-10V电压是一个标准的驱动方式。被广泛用于灯光调节、变频器、阀门调节、水泵调节等场合。本产品可通过Arduino编程为0-10V控制器驱动器提供控制信号。如灯光调节器、变频器、阀门、水泵等。
板载的拨码开关可对产品的I2C地址进行修改，支持8个不同的I2C地址，可级联控制16路设备。

2. 产品特性

• 支持3.3V-5V电源供电。
• 输出电压误差小于0.5% 。
• 输出短路保护，输出脚与地短路时芯片进入保护模式停止输出。
• 两路0-10V或者0-5V电压输出，可连接和控制标准模拟电压设备。
• Gravity接口，I2C通讯，Arduino控制，可用于程序自动化控制。
• 8路I2C地址可调，最多可同时控制16路设备。

3. 应用场景

• 智能函数信号发生器。
• 灯光或者喷泉自动控制器。
• 小型设备的自动化快速改造。
• 机电设备自动调试器。
• 小型测试设备的改造。

4. 尺寸图

5. 产品功能指示图

功能说明表格

I2C地址对应表

6. 规格参数

• 供电电压：3.3V-5V
• I2C接口：PH2.0-4P（Gravity线序）
• 芯片型号：GP8403
• 输入信号范围：12Bit（0x000 - 0xFFF）
• 输入I2C信号高电平：2.7V - 5V
• VOUT0输出电压：0 - 10V 或 0-5V
• VOUT1输出电压：0 - 10V 或 0-5V
• 输出电压误差：< 0.5%
• 输出电压线性度误差：0.1%
• 功耗：< 4mA
• 输出短路保护
• 电压变化频率：0~100Hz

7. 使用教程

7.1 软件准备

• 下载Arduino IDE： 点击下载Arduino IDE

• 安装SDK：点击进入FireBeetle 2 ESP32-E WIKI页面 查找SDK安装教程

• 下载Arduino库：点击下载DFRobo_GP8403-main库 点击链接查看：如何安装库？

7.2 硬件准备

• FireBeetle 2 ESP32-E（SKU: DFR0654）×1
• DFR0971 I2C转0-10V模拟电压模块 × 1
• LED调光模块 × 1
• 5V灯带（SKU：FIT0841）× 1
• 杜邦线 若干
• 示波器 ×1

7.3 控制LED灯带亮度

7.3.1 硬件连接

连线说明

FireBeetle 2 : 3V3 引脚 （连接）电压模块：+ 引脚

FireBeetle 2 : GND 引脚 （连接）电压模块：- 引脚

FireBeetle 2 : SCL 引脚 （连接）电压模块：SCL 引脚

FireBeetle 2 : SDA 引脚 （连接）电压模块：SDA 引脚

电压模块：VOUT0 端口 （连接） LED调光模块(0-10V)：V+ 端口

电压模块：GND 端口 （连接） LED调光模块(0-10V)：V- 端口

LED调光模块(LOAD)：V+ 端口 （连接）5V灯带：+

LED调光模块(LOAD)：V- 端口 （连接）5V灯带：-

LED调光模块(POWER)：V+ 端口 （连接）5V-24V电源输入：5V +

LED调光模块(POWER)：V- 端口 （连接）5V-24V电源输入：5V -

7.3.2 代码编写

在下方程序中将演示在OUT0口输出3.5V电压信号为灯带控制器提供信号电压，用于调节驱动器上连接的灯带亮度。在本示例程序中用到了两个API：

API名称：setDACOutRange（eOutPutRange range）

API功能：设置输出的电压范围。5V或10V；

例：dac.setDACOutRange(dac.eOutputRange10V)

API名称：setDACOutVoltage(uint16_t data,uint8_t channel);

API功能：设置输出电压对应的DAC值。data 输出电压的值 ：5V范围为0~5000；10V范围为0-10000。channel通道选择，范围：0:通道0; 1:通道1; 2:全部通道。

例：dac.setDACOutVoltage(3500,0) //在通道0输出3.5V的电压。

#include "DFRobot_GP8403.h"
DFRobot_GP8403 dac(&Wire,0x58);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(dac.begin()!=0){
    Serial.println("init error");
    delay(1000);
   }
  Serial.println("init succeed");
  dac.setDACOutRange(dac.eOutputRange10V);//设置输出范围为0-10V
  dac.setDACOutVoltage(3500,0);//在OUT0通道输出3.5V电压的DAC值
  delay(1000);
  dac.store(); //将设置的3.5V电压保存在芯片内
}

void loop(){

}

7.3.3 程序执行结果

下载程序后，灯带被微弱点亮，此时，使用万用表实测通道0的输出电压为3.5V。

7.4 输出正弦波

在本例中，将展示如何输出频率10Hz、幅值±2.5V的正弦波。需要注意的是，该波形使用的是代码模拟生成，所以，有较大误差，可作为学习之用。在输出端连接示波器，将可看到生成的正弦波形。

7.4.1 硬件连接

连线说明

FireBeetle 2 : 3V3 引脚 （连接）电压模块：+ 引脚

FireBeetle 2 : GND 引脚 （连接）电压模块：- 引脚

FireBeetle 2 : SCL 引脚 （连接）电压模块：SCL 引脚

FireBeetle 2 : SDA 引脚 （连接）电压模块：SDA 引脚

7.4.2 代码编写

本示例程序演示了一个最大幅值为5.12V，频率为10Hz的正弦波波形。在代码中使用到了dac.outputSin()这个API ，通过设置API的不同参数，可以得到不同电压幅值和频率的正弦波，电压最大为±5V，频率0-100Hz。

API名称：outputSin(amp, freq, offset,channel)

API功能：设置正弦波参数

API参数：

amp 正弦波幅度，范围：0-5000表示0-5V（10V范围内）0-2500表示0-2.5V（5V范围内）

freq正弦波频率，范围：0-100Hz

offset正弦波的直流偏置，范围：0-5000表示0-5V（10V范围内）0-2500表示0-2.5V（5V范围内）

channel通道选择，范围：0:通道0，1:通道1，2:全部通道

#include "DFRobot_GP8403.h"
DFRobot_GP8403 dac(&Wire,0x58);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(dac.begin()!=0){
    Serial.println("init error");
    delay(1000);
   }
  Serial.println("init succeed");
  //Set DAC output range
  dac.setDACOutRange(dac.eOutputRange5V);
}

void loop(){
 dac.outputSin(2500, 10, 2500, 0);//(电压值，频率（0~100Hz），电压值，通道号)
}

7.4.3 代码执行结果

下载程序后可以在示波器显示界面观察到一个频率为9.804Hz，幅度为±2.5V的正弦波波形。

8. API函数库

   /**
   * @fn begin
   * @brief 初始化该模块。
   */
  uint8_t begin(void);

  /**
   * @fn setDACOutRange
   * @brief 设置DAC输出范围
   * @param range DAC输出范围，5V或10V
   * @return NONE
   */
  void setDACOutRange(eOutPutRange range);
    
  /**
   * @fn setDACOutVoltage
   * @brief 设置不同通道输出DAC值
   * @param data 需要输出的电压对应的DAC值
   * @param channel 输出通道设置， 0:通道0; 1:通道1; 2:全部通道
   * @return NONE
   */
  void setDACOutVoltage(uint16_t data,uint8_t channel);
  /**
   * @brief 将设置的电压保存在芯片内部
   */
	void store(void);
  /**
   * @brief 调用函数输出正弦波
   * @param amp 设点正弦波幅度Vp
   * @param freq 设置正弦波频率f
   * @param offset 设置正弦波直流偏置Voffset
   * @param channel 输出通道： 0:通道0; 1:通道1; 2:全部通道
   */
	void outputSin(uint16_t amp, uint16_t freq, uint16_t offset,uint8_t channel);
  /**
   * @brief 调用函数输出三角波
   * @param amp 设点三角波幅度Vp
   * @param freq 设置三角波频率f
   * @param offset 设置三角波直流偏置Voffset
   * @param dutyCycle 设定三角（锯齿）波占空比
   * @param channel 输出通道： 0:通道0; 1:通道1; 2:全部通道
   */
	void outputTriangle(uint16_t amp, uint16_t freq, uint16_t offset, int8_t dutyCycle, uint8_t channel);
  /**
   * @brief 调用函数输出方波
   * @param amp 设点方波幅度Vp
   * @param freq 设置方波频率f
   * @param offset 设置方波直流偏置Voffset
   * @param dutyCycle 设定方波占空比
   * @param channel 输出通道： 0:通道0; 1:通道1; 2:全部通道
   */
	void outputSquare(uint16_t amp, uint16_t freq, uint16_t offset, int8_t dutyCycle, uint8_t channel);

9. 更多资料下载

DFR0971-原理图.pdf

DFR0971_尺寸图.pdf

DFR0971_3D文件.rar

DFR0971_2D_CAD文件.rar

DFR0971_GP8403芯片手册.pdf

10. 常见问题

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