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STM32+定时ADC+DMA+FFT源码

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楼主
ID:352663 发表于 2018-7-21 18:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "usart.h"
  4. #include "led.h"
  5. #include "pwm.h"
  6. #include "adc.h"
  7. #include "dma.h"
  8. #include "lcd.h"
  9. #include "math.h"
  10. #include "arm_math.h"



  14. float CalMax_FREQ(float *Data, u16 DataSize);

  16. #define SEND_BUFF_SIZE 4096
  17. #define SAMPLE_FREQ    6000
  18. #define INIT_FREQ             400
  19. #define MAX_FREQ           3000
  20. #define INC_FREQ       25
  21. u16 ADCDMA_DATA[SEND_BUFF_SIZE];
  22. float fft_inputbuf[SEND_BUFF_SIZE*2];        //FFT输入数组
  23. float fft_outputbuf[SEND_BUFF_SIZE];        //FFT输出数组
  24. float  FundamentalFreq;
  25. u16 ExsistingFreq;


  28. int main(void)
  29. {
  30.         u16 led0pwmval=1000000/SAMPLE_FREQ;
  31.         float temp;
  32.         u16 adcx;
  33.         u16 i = 0,j=0,k=0;
  34.         u16 ExsistingPwmCount;
  35.         u8 INC_FREQ_Flag = 0;
  36.         arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft;
  37.         FundamentalFreq = 0;
  38.         ExsistingFreq = INIT_FREQ;
  39. //        u8 dir=1;
  40.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
  41.         delay_init(168);  //初始化延时函数
  42.         uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200
  43.         LED_Init();
  44.         LCD_Init();
  45.          
  46.         Adc_Init();
  47.         MYDMA_Config(DMA2_Stream0,DMA_Channel_0,(u32)&ADC1->DR,(u32)ADCDMA_DATA,SEND_BUFF_SIZE);
  48.         TIM3_PWM_Init(led0pwmval-1,84-1);        //84M/84=1Mhz的计数频率,重装载值500，所以PWM频率为 1M/500=2Khz.
  49.     TIM_SetCompare1(TIM3,led0pwmval/2);        //修改比较值，修改占空比
  50.         
  51. //        ExsistingFreq = 814;
  52. //        ExsistingFreq = INIT_FREQ;
  53. //        ExsistingPwmCount = 100000/ExsistingFreq;
  54. //        TIM14_PWM_Init(ExsistingPwmCount-1,840-1);        //84M/840=100Khz的计数频率,重装载值25，所以PWM频率为 100K/ExsistingFreq=5KHz.
  55. //    TIM_SetCompare1(TIM14,ExsistingPwmCount/2);        //修改比较值，修改占空比
  56.         
  57.         arm_cfft_radix4_init_f32(&scfft,SEND_BUFF_SIZE,0,1);//初始化scfft结构体，设定FFT相关参数
  58.         POINT_COLOR=RED;
  59.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
  60.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"ADC TEST");        
  61.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
  62.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/5/6");         
  63.         POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
  64.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"ADC1_CH5_VAL:");              
  65.         LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"ADC1_CH5_VOL:0.000V");        //先在固定位置显示小数点  
  66.         
  67. //        //初始化扫频
  68. //        for(i=0;i<(MAX_FREQ-INIT_FREQ)/INC_FREQ;i++)
  69. //        {
  70. //                ExsistingFreq = INIT_FREQ+i*INC_FREQ;
  71. //                ExsistingPwmCount = 100000/ExsistingFreq;
  72. //                TIM14_PWM_Init(ExsistingPwmCount-1,840-1);        
  73. //                TIM_SetCompare1(TIM14,ExsistingPwmCount/2);
  74. //                TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
  75. //                delay_ms(10);
  76. //                TIM_Cmd(TIM14, DISABLE);
  77. //        }
  78. //        delay_ms(100);
  79. //        printf("The %d times:\r\n",j);
  80. //                //开始采样
  81. //        ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  82. //        //等待采样完成
  83. //        while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0)==RESET);
  84. //        //DMA传输完成，清除标志位，等待下次DMA传输
  85. //        DMA_ClearFlag(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
  86. //        //禁止ADC转换，计算传感器频率
  87. //        ADC_Cmd(ADC1,DISABLE);
  88. //        LED0 = !LED0;
  89. //        for(k=0;k<SEND_BUFF_SIZE;k++)
  90. //        {
  91. //                fft_inputbuf[2*k] =(float)(ADCDMA_DATA[k]*(3.3/4096));
  92. //                fft_inputbuf[2*k+1] = 0;
  93. //        }
  94. //        //计算频率，傅里叶变换
  95. //        arm_cfft_radix4_f32(&scfft,fft_inputbuf);        //FFT计算（基4）        
  96. //        arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf,fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE);        //把运算结果复数求模得幅值
  97. //        //计算基频
  98. //        FundamentalFreq = CalMax_FREQ(fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE/2);
  99. //        //得到初始频率
  100. //        ExsistingFreq = FundamentalFreq;
  101. //        printf("FFT Result:\r\n");
  102. //        printf("The Calculate Fundamental Frequency: %f\r\n",FundamentalFreq);
  103. //        
  104. //        k=0;
  105.         
  106.     while(1) //实现比较值从0-300递增，到300后从300-0递减，循环
  107.         {
  108.                         
  109.                 adcx = ADCDMA_DATA[SEND_BUFF_SIZE-1];
  110.                 LCD_ShowxNum(134,130,adcx,4,16,0);    //显示ADCC采样后的原始值
  111.                 temp=(float)adcx*(3.3/4096);          //获取计算后的带小数的实际电压值，比如3.1111
  112.                 adcx=temp;                            //赋值整数部分给adcx变量，因为adcx为u16整形
  113.                 LCD_ShowxNum(134,150,adcx,1,16,0);    //显示电压值的整数部分，3.1111的话，这里就是显示3
  114.                 temp-=adcx;                           //把已经显示的整数部分去掉，留下小数部分，比如3.1111-3=0.1111
  115.                 temp*=1000;                           //小数部分乘以1000，例如：0.1111就转换为111.1，相当于保留三位小数。
  116.                 LCD_ShowxNum(150,150,temp,3,16,0X80); //显示小数部分（前面转换为了整形显示），这里显示的就是111.

  118. //                //激励
  119. ////                ExsistingFreq = 810;
  120. //                ExsistingPwmCount = 100000/ExsistingFreq;
  121. //                TIM14_PWM_Init(ExsistingPwmCount-1,840-1);        
  122. //                TIM_SetCompare1(TIM14,ExsistingPwmCount/2);
  123. //                TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);  //使能TIM14
  124. //                //激励50ms
  125. //                delay_ms(50);
  126. //                //停止激励
  127. ////                TIM_Cmd(TIM14, DISABLE);  
  128. //                //延时200ms采样，去除波形不稳定时波形对采样结果影响
  129. //                delay_ms(100);
  130. //                //开始采样
  131. //                ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  132. //                //等待采样完成
  133. //                while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0)==RESET);
  134. //                //DMA传输完成，清除标志位，等待下次DMA传输
  135. //                DMA_ClearFlag(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
  136. //                //禁止ADC转换，计算传感器频率
  137. //                ADC_Cmd(ADC1,DISABLE);
  138. //                LED0 = !LED0;
  139. //                for(i=0;i<SEND_BUFF_SIZE;i++)
  140. //                {
  141. //                        fft_inputbuf[2*i] =(float)(ADCDMA_DATA[i]*(3.3/4096));
  142. //                        fft_inputbuf[2*i+1] = 0;
  143. //                }
  144. //                //计算频率，傅里叶变换
  145. //                arm_cfft_radix4_f32(&scfft,fft_inputbuf);        //FFT计算（基4）        
  146. //                arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf,fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE);        //把运算结果复数求模得幅值
  147. //                //计算基频
  148. //                FundamentalFreq = CalMax_FREQ(fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE/2);
  149. //                printf("FFT Result:\r\n");
  150. //                printf("The Calculate Fundamental Frequency: %f\r\n",FundamentalFreq);
  151. //               
  152. //                //判断是否起振
  153. //                if(FundamentalFreq>(ExsistingFreq-INC_FREQ/2)&&FundamentalFreq<(ExsistingFreq+INC_FREQ/2))
  154. //                {
  155. //                        //起振成功，保留起振频率
  156. //                        ExsistingFreq = (u16)FundamentalFreq;
  157. //                        printf("FFT Result:\r\n");
  158. //                        printf("The ExsistingFreq Frequency: %d\r\n",ExsistingFreq);
  159. //                }
  160. //                else
  161. //                {        
  162.                         if((FundamentalFreq>ExsistingFreq-INC_FREQ/2)&&(FundamentalFreq<ExsistingFreq+INC_FREQ/2))
  163.                         {
  164.                                 printf("Frequency is correct: \r\n");
  165.                                 k=0;
  166.                         }
  167.                         else
  168.                         {
  169.                                 k=1;
  170.                         }
  171.                         //起振失败，扫频
  172.                         //初始化扫频
  173.                         if(k==1)
  174.                         {
  175.                                 printf("Initial Scan Frequency:\r\n");
  176.                                 for(i=0;i<(MAX_FREQ-INIT_FREQ)/INC_FREQ;i++)
  177.                                 {
  178.                                         ExsistingFreq = INIT_FREQ+i*INC_FREQ;
  179.                                         ExsistingPwmCount = 100000/ExsistingFreq;
  180.                                         TIM14_PWM_Init(ExsistingPwmCount-1,840-1);        
  181.                                         TIM_SetCompare1(TIM14,ExsistingPwmCount/2);
  182.                                         TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
  183.                                         delay_ms(10);
  184.                                         TIM_Cmd(TIM14, DISABLE);
  185.                                 }
  186. //                        delay_ms(100);
  187. //                        printf("The %d times:\r\n",j);
  188. //                                //开始采样
  189. //                        ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  190. //                        //等待采样完成
  191. //                        while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0)==RESET);
  192. //                        //DMA传输完成，清除标志位，等待下次DMA传输
  193. //                        DMA_ClearFlag(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
  194. //                        //禁止ADC转换，计算传感器频率
  195. //                        ADC_Cmd(ADC1,DISABLE);
  196. //                        LED0 = !LED0;
  197. //                        for(k=0;k<SEND_BUFF_SIZE;k++)
  198. //                        {
  199. //                                fft_inputbuf[2*k] =(float)(ADCDMA_DATA[k]*(3.3/4096));
  200. //                                fft_inputbuf[2*k+1] = 0;
  201. //                        }
  202. //                        //计算频率，傅里叶变换
  203. //                        arm_cfft_radix4_f32(&scfft,fft_inputbuf);        //FFT计算（基4）        
  204. //                        arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf,fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE);        //把运算结果复数求模得幅值
  205. //                        //计算基频
  206. //                        FundamentalFreq = CalMax_FREQ(fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE/2);
  207. //                        //得到初始频率
  208. //                        ExsistingFreq = (u16)FundamentalFreq;
  209. //                        printf("FFT Result:\r\n");
  210. //                        printf("The ExsistingFreq Frequency: %d\r\n",ExsistingFreq);
  211.                 }
  212.                 else      //正常激励
  213.                 {
  214. //                        ExsistingFreq = FundamentalFreq;
  215.                         ExsistingPwmCount = 100000/ExsistingFreq;
  216.                         TIM14_PWM_Init(ExsistingPwmCount-1,840-1);        
  217.                         TIM_SetCompare1(TIM14,ExsistingPwmCount/2);
  218.                         TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
  219.                         delay_ms(100);
  220.                         TIM_Cmd(TIM14, DISABLE);
  221. //                        delay_ms(100);
  222. //                        printf("The %d times:\r\n",j);
  223. //                                //开始采样
  224. //                        ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  225. //                        //等待采样完成
  226. //                        while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0)==RESET);
  227. //                        //DMA传输完成，清除标志位，等待下次DMA传输
  228. //                        DMA_ClearFlag(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
  229. //                        //禁止ADC转换，计算传感器频率
  230. //                        ADC_Cmd(ADC1,DISABLE);
  231. //                        LED0 = !LED0;
  232. //                        for(k=0;k<SEND_BUFF_SIZE;k++)
  233. //                        {
  234. //                                fft_inputbuf[2*k] =(float)(ADCDMA_DATA[k]*(3.3/4096));
  235. //                                fft_inputbuf[2*k+1] = 0;
  236. //                        }
  237. //                        //计算频率，傅里叶变换
  238. //                        arm_cfft_radix4_f32(&scfft,fft_inputbuf);        //FFT计算（基4）        
  239. //                        arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf,fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE);        //把运算结果复数求模得幅值
  240. //                        //计算基频
  241. //                        FundamentalFreq = CalMax_FREQ(fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE/2);
  242. //                        //得到初始频率
  243. //                        ExsistingFreq = (u16)FundamentalFreq;
  244. //                        printf("FFT Result:\r\n");
  245. //                        printf("The ExsistingFreq Frequency: %d\r\n",ExsistingFreq);
  246.                 }
  247. //                }
  248.                 delay_ms(100);
  249.                         printf("The %d times:\r\n",j);
  250.                                 //开始采样
  251.                         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  252.                         //等待采样完成
  253.                         while(DMA_GetFlagStatus(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0)==RESET);
  254.                         //DMA传输完成，清除标志位，等待下次DMA传输
  255.                         DMA_ClearFlag(DMA2_Stream0,DMA_FLAG_TCIF0);//清除DMA2_Steam7传输完成标志
  256.                         //禁止ADC转换，计算传感器频率
  257.                         ADC_Cmd(ADC1,DISABLE);
  258.                         LED0 = !LED0;
  259.                         for(k=0;k<SEND_BUFF_SIZE;k++)
  260.                         {
  261.                                 fft_inputbuf[2*k] =(float)(ADCDMA_DATA[k]*(3.3/4096));
  262.                                 fft_inputbuf[2*k+1] = 0;
  263.                         }
  264.                         //计算频率，傅里叶变换
  265.                         arm_cfft_radix4_f32(&scfft,fft_inputbuf);        //FFT计算（基4）        
  266.                         arm_cmplx_mag_f32(fft_inputbuf,fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE);        //把运算结果复数求模得幅值
  267.                         //计算基频
  268.                         FundamentalFreq = CalMax_FREQ(fft_outputbuf,SEND_BUFF_SIZE/2);
  269.                         for(i=0;i<10;i++)
  270.                         {
  271.                                 if(fft_inputbuf[2*i])
  272.                                 {
  273.                                         INC_FREQ_Flag = 0;
  274.                                 }
  275.                                 else
  276.                                 {
  277.                                         INC_FREQ_Flag = 1;
  278.                                 }        
  279.                         }
  280.                         if(0 == INC_FREQ_Flag)
  281.                         {
  282.                                 //更新激励频率
  283.                                 ExsistingFreq = (u16)FundamentalFreq;
  284.                         }
  285. //                        //得到初始频率
  286. //                        ExsistingFreq = (u16)FundamentalFreq;
  287.                         printf("FFT Result:\r\n");
  288.                         printf("The ExsistingFreq Frequency: %d\r\n",ExsistingFreq);
  289.                 //串口打印频率
  290.                 printf("FFT Result:\r\n");
  291.                 printf("The Fundamental Frequency: %f\r\n",FundamentalFreq);
  292.                
  293.                 delay_ms(1000);
  294.                 //使能激励信号
  295. //                TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);  //使能TIM14
  296. //                delay_ms(50);        
  297.                
  298.         }
  299. }


  302. float CalMax_FREQ(float *Data, u16 DataSize)
  303. {
  304.         u16 i;
  305.         u16 MaxIndex = 1;
  306.         float CalFreq = 0;
  307.         for(i=1;i<DataSize;i++)
  308.         {
  309. //                printf("%f\r\n",Data[i]);
  310.                 if(Data[i]>Data[MaxIndex])
  311.                 {
  312.                         MaxIndex = i;
  313.                 }
  314.         }
  315.         CalFreq =  (float)MaxIndex* SAMPLE_FREQ/SEND_BUFF_SIZE;
  316.         return CalFreq;
  317. }

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定时ADC+DMA +FFT-0118.rar (1.12 MB, 下载次数: 245)


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沙发
ID:354404 发表于 2018-8-5 12:42 | 只看该作者
这个能把能不能采集到频率啊！！！！！
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板凳
ID:267330 发表于 2018-9-20 13:35 | 只看该作者
这个能把能不能采集到频率啊！！！！！
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地板
ID:267330 发表于 2018-9-20 13:35 | 只看该作者
很想学习啊
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5#
ID:476548 发表于 2019-4-29 17:06 | 只看该作者
希望有用
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6#
ID:317574 发表于 2019-5-5 09:44 | 只看该作者
非常感谢楼主的分享，现在正在学习
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7#
ID:465802 发表于 2019-5-14 09:29 | 只看该作者
这个是F4系列的板子呀。。我的是F1的。。
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8#
ID:68875 发表于 2019-5-16 23:07 | 只看该作者
很想学习啊
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9#
ID:68875 发表于 2019-5-18 21:57 | 只看该作者
good job
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10#
ID:68875 发表于 2019-5-18 21:58 | 只看该作者
很想学习
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11#
ID:68875 发表于 2019-5-21 22:23 | 只看该作者

希望有用
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12#
ID:403626 发表于 2019-7-3 11:08 | 只看该作者
感谢分享
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13#
ID:416106 发表于 2019-7-17 16:59 | 只看该作者
感谢分享!!
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14#
ID:652775 发表于 2019-12-4 17:05 | 只看该作者
资料不错，做个记号
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15#
ID:652775 发表于 2019-12-13 08:19 | 只看该作者
资料不错，感谢楼主分享
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16#
ID:447147 发表于 2019-12-23 14:26 | 只看该作者
很想学习啊
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17#
ID:658039 发表于 2019-12-24 19:30 | 只看该作者
本人对傅里叶一窍不通，希望能有所 了解，学习了。
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