基于STM32F103ZET6芯片的采樣+濾波程序源碼

ID:170655 · 發表于 2018-9-17 11:04

可用作開發學習使用
/*
*********************************************************************************************************
*
* 例程名稱    : Ex004-按鍵檢測例程(軟件濾波+FIFO)
* 例程版本    : V2.0
* ST固件庫版本  ：V3.5.0
* 作者    : armfly
* 發布日期    : 2011-10-16
*
* 開發環境    : KEIL的uVision V3.70、uVision V4.13、IAR的EWARM V5.30
*
* 修改記錄    :
*       2010-09-27 發布V1.0版本，固件庫為V3.1.2
*       2011-03-20 發布V1.1版本，固件庫為V3.4.0
*       2011-11-16 發布2.0版本，固件庫為V3.5.0，優化工程結構，打印信息改為中文
*
*********************************************************************************************************
*/

【1】例程介紹
這個例子演示如何使用ADC以及如何對ADC采樣值進行濾波處理。
Systick中斷服務程序每個1ms啟動并采集一次ADC值(PC4口線，可調電阻)，并且對最近的20個樣本進行求平均值。
平均值保存在全局變量g_usAdcValue中。主程序定時讀取這個變量，并將值打印到串口1。

實際測試數據：
（1）程序在CPU內部Flash或者內部RAM執行時，樣本個數取20個，則采樣值非常穩定(1個字跳動)
（2）程序在外部SRAM運行時，由于3.3V電源波動，因此采樣值跳動較大。

請用串口線將開發板的COM1口連接到PC機的串口（或者USB串口），然后打開超級終端軟件（XP自帶的或者SecureCRT
軟件），可以在PC軟件界面看到例程的運行信息。

程序具有如下功能：
      - 復位后打印例程基本信息
      - 主程序定時將ADC值打印到串口1
      - 調節開發板上的可調電阻，超級終端界面上會顯示一個不斷旋轉的字符 + 實時的ADC平均值

程序執行結果如下：
      *************************************************************
      * 例程名稱 : ADC采樣和濾波例程
      * 例程版本 : 2.0
      * 發布日期 : 2011-10-16
      * 固件庫版本 : 3.5.0
      *************************************************************
      請調節開發板上的精密可調電阻，觀察ADC采樣值的變化
      / PC4口線ADC采樣值 =  2149 , 電壓 = 1731mV

對于Keil MDK，為了避免中文字符串告警，需要在C/C++編譯選項中增加 --diag_suppress=870 參數。

本程序支持在CPU內部Flash、CPU內部RAM和CPU外部RAM調試。在CPU內部RAM和CPU外部SRAM調試時，無需切換開發板上的
啟動模式撥碼開關。請將撥碼開關撥到Flash位置。

單片機源程序如下:

/*
*********************************************************************************************************
*
* 模塊名稱 : 主程序模塊。
* 文件名稱 : main.c
* 版本 : V2.0
* 說明 : ADC采樣和濾波例程。
* 修改記錄 :
* 版本號日期作者說明
* v1.0 2011-08-27 armfly ST固件庫V3.5.0版本。
* v2.0 2011-10-16 armfly 優化工程結構。
*
*********************************************************************************************************
*/
#include "stm32f10x.h" /* 如果要用ST的固件庫，必須包含這個文件 */
#include <stdio.h> /* 因為用到了printf函數，所以必須包含這個文件 */
#include "bsp_usart.h" /* printf函數定向輸出到串口，所以必須包含這個文件 */
#include "bsp_led.h" /* LED指示燈驅動模塊 */
#include "bsp_button.h" /* 按鍵驅動模塊 */
#include "bsp_timer.h" /* systick定時器模塊 */
/* 定義例程名和例程發布日期 */
#define EXAMPLE_NAME "ADC采樣和濾波例程"
#define EXAMPLE_DATE "2011-10-16"
#define DEMO_VER "2.0"
#define SAMP_COUNT 20 /* 樣本個數，表示200ms內的采樣數據求平均值 */
/*
實際測試數據：
（1）程序在CPU內部Flash或者內部RAM執行時，樣本個數取20個，則采樣值非常穩定
（2）程序在外部SRAM運行時，由于3.3V電源波動，因此采樣值跳動較大。
*/
/* 僅允許本文件內調用的函數聲明 */
static void InitBoard(void);
static void PrintfLogo(void);
static uint16_t GetADC(void);
static void ADC_Configuration(void);
uint16_t g_usAdcValue; /* ADC 采樣值的平均值 */
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: main
* 功能說明: c程序入口
* 形參：無
* 返回值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
uint16_t usValue;
/*
由于ST固件庫的啟動文件已經執行了CPU系統時鐘的初始化，所以不必再次重復配置系統時鐘。
啟動文件配置了CPU主時鐘頻率、內部Flash訪問速度和可選的外部SRAM FSMC初始化。
系統時鐘缺省配置為72MHz，如果需要更改，可以修改：
\Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\system_stm32f10x.c
中配置系統時鐘的宏。
*/
InitBoard(); /* 為了是main函數看起來更簡潔些，我們將硬件初始化的代碼封裝到這個函數 */
PrintfLogo(); /* 打印例程Logo到串口1 */
printf("請調節開發板上的精密可調電阻，觀察ADC采樣值的變化\r\n");
ADC_Configuration(); /* 配置PC4 為ADC1_IN14 */
bsp_StartTimer(1, 300); /* 定時器0周期 200毫秒 */
/* 進入主程序循環體 */
while (1)
{
CPU_IDLE(); /* 這個宏在bsp_timer.h 中定義，目前定義為空。用戶可以修改這個宏實現CPU休眠和喂狗 */
if (bsp_CheckTimer(1)) /* 定時到 */
{
bsp_StartTimer(1, 300); /* 啟動下個定時周期 */
usValue = GetADC();
/* 注意：末尾只有 \r回車, 沒有\n換行，可以使PC超級終端界面穩定在1行顯示 */
{
/* 超級終端界面上會顯示一個不斷旋轉的字符
增加這個功能，是為了避免程序死機的假象，因為ADC采樣值很穩定
*/
static uint8_t pos = 0;
if (pos == 0)
printf("|");
else if (pos == 1)
printf("/");
else if (pos == 2)
printf("-");
else if (pos == 3)
printf("\\"); /* 注意：這個特殊字符需要轉義 */
if (++pos >= 4)
{
pos = 0;
}
printf(" PC4口線ADC采樣值 = %5d , 電壓 = %4dmV\r",
usValue, ((uint32_t)usValue * 3300) / 4095);
}
}
/* 這個地方可以插入 GetKey(), 擴充對按鍵的響應代碼 */
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: ADC_Configuration
* 功能說明: 配置ADC, PC4模式
* 形參：無
* 返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void ADC_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
__IO uint16_t ADCConvertedValue;
/* 使能 ADC1 and GPIOC clock */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
/* 配置PC4為模擬輸入(ADC Channel14) */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
/* 配置ADC1, 不用DMA, 用軟件觸發 */
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
/* 配置ADC1 規則通道14 channel14 configuration */
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
/* 使能ADC1 DMA功能 */
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
/* 使能 ADC1 */
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
/* 使能ADC1 復位校準寄存器 */
ADC_ResetCalibration(ADC1);
/* 檢查ADC1的復位寄存器 */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
/* 啟動ADC1校準 */
ADC_StartCalibration(ADC1);
/* 檢查校準是否結束 */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
/* 軟件啟動ADC轉換 */
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: AdcPro
* 功能說明: ADC采樣處理，插入1ms systick中斷進行調用
* 形參：無
* 返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void AdcPro(void)
{
static uint16_t buf[SAMP_COUNT];
static uint8_t write;
uint32_t sum;
uint8_t i;
buf[write] = ADC_GetConversionValue(ADC1);
if (++write >= SAMP_COUNT)
{
write = 0;
}
/* 下面這段代碼采用求平均值的方法進行濾波
也可以改善下，選擇去掉最大和最下2個值，使數據更加精確
*/
sum = 0;
for (i = 0; i < SAMP_COUNT; i++)
{
sum += buf[i];
}
g_usAdcValue = sum / SAMP_COUNT; /* ADC采樣值由若干次采樣值平均 */
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); /* 軟件啟動下次ADC轉換 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: GetADC
* 功能說明: 讀取ADC采樣的平均值
* 形參：無
* 返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static uint16_t GetADC(void)
{
uint16_t ret;
/* 因為 g_AdcValue 變量在systick中斷中改寫，為了避免主程序讀變量時被中斷程序打亂導致數據錯誤，因此需要
關閉中斷進行保護 */
/* 進行臨界區保護，關閉中斷 */
__set_PRIMASK(1); /* 關中斷 */
ret = g_usAdcValue;
__set_PRIMASK(0); /* 開中斷 */
return ret;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: InitBoard
* 功能說明: 初始化硬件設備
* 形參：無
* 返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void InitBoard(void)
{
/* 配置串口，用于printf輸出 */
bsp_InitUart();
/* 配置LED指示燈GPIO */
bsp_InitLed();
/* 配置按鍵GPIO, 必須在bsp_InitTimer之前調用 */
bsp_InitButton();
/* 初始化systick定時器，并啟動定時中斷 */
bsp_InitTimer();
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函數名: PrintfLogo
* 功能說明: 打印例程名稱和例程發布日期, 接上串口線后，打開PC機的超級終端軟件可以觀察結果
* 形參：無
* 返回值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void PrintfLogo(void)
{
printf("*************************************************************\n\r");
printf("* 例程名稱 : %s\r\n", EXAMPLE_NAME); /* 打印例程名稱 */
printf("* 例程版本 : %s\r\n", DEMO_VER); /* 打印例程版本 */
printf("* 發布日期 : %s\r\n", EXAMPLE_DATE); /* 打印例程日期 */
/* 打印ST固件庫版本，這3個定義宏在stm32f10x.h文件中 */
printf("* 固件庫版本 : %d.%d.%d\r\n", __STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_MAIN,
__STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_SUB1,__STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_SUB2);
printf("* \n\r"); /* 打印一行空格 */
printf("* QQ : 1295744630 \r\n");
printf("* Email : armfly@qq.com \r\n");
printf("* Copyright www.armfly.com 安富萊電子\r\n");
printf("*************************************************************\n\r");
}

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

ADC采樣和濾波例程.rar (472.09 KB, 下載次數: 117)

ID:485105 · 發表于 2019-6-5 09:39

666，用了

ID:361429 · 發表于 2019-12-8 17:38

謝謝分享。

ID:165291 · 發表于 2024-5-16 09:20

。。。平均值濾波有缺點。。。有沒有什么好的方法。。。采樣電路采集正負信號嗎？正負信號怎么平均值？

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