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基于STM32F103ZET6芯片的采样+滤波程序源码

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楼主
ID:170655 发表于 2018-9-17 11:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
可用作开发学习使用
/*
*********************************************************************************************************
*
*    例程名称      : Ex004-按键检测例程(软件滤波+FIFO)
*    例程版本      : V2.0
*    ST固件库版本  ：V3.5.0
*    作    者      : armfly
*    发布日期      : 2011-10-16
*
*    开发环境      : KEIL的uVision V3.70、uVision V4.13、IAR的EWARM V5.30
*
*    修改记录      :
*        2010-09-27 发布V1.0版本，固件库为V3.1.2
*        2011-03-20 发布V1.1版本，固件库为V3.4.0
*        2011-11-16 发布2.0版本，固件库为V3.5.0，优化工程结构，打印信息改为中文
*
*********************************************************************************************************
*/

【1】例程介绍        
    这个例子演示如何使用ADC以及如何对ADC采样值进行滤波处理。
    Systick中断服务程序每个1ms启动并采集一次ADC值(PC4口线，可调电阻)，并且对最近的20个样本进行求平均值。
    平均值保存在全局变量g_usAdcValue中。主程序定时读取这个变量，并将值打印到串口1。

    实际测试数据：
    （1）程序在CPU内部Flash或者内部RAM执行时，样本个数取20个，则采样值非常稳定(1个字跳动)
    （2）程序在外部SRAM运行时，由于3.3V电源波动，因此采样值跳动较大。
        
    请用串口线将开发板的COM1口连接到PC机的串口（或者USB串口），然后打开超级终端软件（XP自带的或者SecureCRT
    软件），可以在PC软件界面看到例程的运行信息。
   
    程序具有如下功能：
        - 复位后打印例程基本信息
        - 主程序定时将ADC值打印到串口1
        - 调节开发板上的可调电阻，超级终端界面上会显示一个不断旋转的字符 + 实时的ADC平均值

    程序执行结果如下：
        *************************************************************
        * 例程名称   : ADC采样和滤波例程
        * 例程版本   : 2.0
        * 发布日期   : 2011-10-16
        * 固件库版本 : 3.5.0
        *************************************************************
        请调节开发板上的精密可调电阻，观察ADC采样值的变化
        / PC4口线ADC采样值 =  2149 , 电压 = 1731mV

    对于Keil MDK，为了避免中文字符串告警，需要在C/C++编译选项中增加 --diag_suppress=870 参数。   

    本程序支持在CPU内部Flash、CPU内部RAM和CPU外部RAM调试。在CPU内部RAM和CPU外部SRAM调试时，无需切换开发板上的
    启动模式拨码开关。请将拨码开关拨到Flash位置。

单片机源程序如下:
  1. /*
  2. *********************************************************************************************************
  3. *                                          
  4. *        模块名称 : 主程序模块。
  5. *        文件名称 : main.c
  6. *        版    本 : V2.0
  7. *        说    明 : ADC采样和滤波例程。
  8. *        修改记录 :
  9. *                版本号  日期       作者    说明
  10. *                v1.0    2011-08-27 armfly  ST固件库V3.5.0版本。
  11. *                v2.0    2011-10-16 armfly  优化工程结构。
  12. *
  13. *********************************************************************************************************
  14. */

  16. #include "stm32f10x.h"                /* 如果要用ST的固件库，必须包含这个文件 */
  17. #include <stdio.h>                        /* 因为用到了printf函数，所以必须包含这个文件 */
  18. #include "bsp_usart.h"                /* printf函数定向输出到串口，所以必须包含这个文件 */
  19. #include "bsp_led.h"                /* LED指示灯驱动模块 */
  20. #include "bsp_button.h"                /* 按键驱动模块 */
  21. #include "bsp_timer.h"                /* systick定时器模块 */

  23. /* 定义例程名和例程发布日期 */                                       
  24. #define EXAMPLE_NAME        "ADC采样和滤波例程"
  25. #define EXAMPLE_DATE        "2011-10-16"
  26. #define DEMO_VER                "2.0"

  28. #define SAMP_COUNT        20                /* 样本个数，表示200ms内的采样数据求平均值 */
  29. /*
  30.         实际测试数据：
  31.         （1）程序在CPU内部Flash或者内部RAM执行时，样本个数取20个，则采样值非常稳定
  32.         （2）程序在外部SRAM运行时，由于3.3V电源波动，因此采样值跳动较大。

  34. */

  36. /* 仅允许本文件内调用的函数声明 */
  37. static void InitBoard(void);
  38. static void PrintfLogo(void);
  39. static uint16_t GetADC(void);
  40. static void ADC_Configuration(void);

  42. uint16_t g_usAdcValue;        /* ADC 采样值的平均值 */

  44. /*
  45. *********************************************************************************************************
  46. *        函 数 名: main
  47. *        功能说明: c程序入口
  48. *        形    参：无
  49. *        返 回 值: 错误代码(无需处理)
  50. *********************************************************************************************************
  51. */
  52. int main(void)
  53. {
  54.         uint16_t usValue;

  56.         /*
  57.                 由于ST固件库的启动文件已经执行了CPU系统时钟的初始化，所以不必再次重复配置系统时钟。
  58.                 启动文件配置了CPU主时钟频率、内部Flash访问速度和可选的外部SRAM FSMC初始化。
  59.                
  60.                 系统时钟缺省配置为72MHz，如果需要更改，可以修改：
  61.                 \Libraries\CMSIS\CM3\DeviceSupport\ST\STM32F10x\system_stm32f10x.c
  62.                 中配置系统时钟的宏。
  63.         */
  64.        
  65.         InitBoard();        /* 为了是main函数看起来更简洁些，我们将硬件初始化的代码封装到这个函数 */
  66.         PrintfLogo();        /* 打印例程Logo到串口1 */       

  68.         printf("请调节开发板上的精密可调电阻，观察ADC采样值的变化\r\n");

  70.         ADC_Configuration();        /* 配置PC4 为ADC1_IN14 */

  72.         bsp_StartTimer(1, 300);        /* 定时器0周期 200毫秒 */

  74.         /* 进入主程序循环体 */
  75.         while (1)
  76.         {
  77.                 CPU_IDLE();          /* 这个宏在bsp_timer.h 中定义，目前定义为空。用户可以修改这个宏实现CPU休眠和喂狗 */

  79.                 if (bsp_CheckTimer(1))        /* 定时到 */
  80.                 {
  81.                         bsp_StartTimer(1, 300);        /* 启动下个定时周期 */

  83.                         usValue = GetADC();

  85.                         /* 注意： 末尾只有 \r回车, 没有\n换行，可以使PC超级终端界面稳定在1行显示 */
  86.                         {
  87.                                 /* 超级终端界面上会显示一个不断旋转的字符
  88.                                 增加这个功能，是为了避免程序死机的假象，因为ADC采样值很稳定
  89.                                 */
  90.                                 static uint8_t pos = 0;

  92.                                 if (pos == 0)
  93.                                         printf("|");
  94.                                 else if (pos == 1)
  95.                                         printf("/");
  96.                                 else if (pos == 2)
  97.                                         printf("-");
  98.                                 else if (pos == 3)
  99.                                         printf("\\");                /* 注意：这个特殊字符需要转义 */

  101.                                 if (++pos >= 4)
  102.                                 {
  103.                                         pos = 0;
  104.                                 }

  106.                                 printf(" PC4口线ADC采样值 = %5d , 电压 = %4dmV\r",
  107.                                         usValue, ((uint32_t)usValue * 3300) / 4095);

  109.                         }
  110.                 }

  112.                 /* 这个地方可以插入 GetKey(), 扩充对按键的响应代码 */
  113.         }
  114. }

  116. /*
  117. *********************************************************************************************************
  118. *        函 数 名: ADC_Configuration
  119. *        功能说明: 配置ADC, PC4模式
  120. *        形    参：无
  121. *        返 回 值: 无
  122. *********************************************************************************************************
  123. */
  124. static void ADC_Configuration(void)
  125. {
  126.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  127.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  128.         __IO uint16_t ADCConvertedValue;

  130.     /* 使能 ADC1 and GPIOC clock */
  131.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

  133.         /* 配置PC4为模拟输入(ADC Channel14) */
  134.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  135.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  136.         GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  138.         /* 配置ADC1, 不用DMA, 用软件触发 */
  139.         ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  140.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  141.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  142.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  143.         ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  144.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
  145.         ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

  147.         /* 配置ADC1 规则通道14 channel14 configuration */
  148.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

  150.         /* 使能ADC1 DMA功能 */
  151.         ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

  153.         /* 使能 ADC1 */
  154.         ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

  156.         /* 使能ADC1 复位校准寄存器 */
  157.         ADC_ResetCalibration(ADC1);
  158.         /* 检查ADC1的复位寄存器 */
  159.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

  161.         /* 启动ADC1校准 */
  162.         ADC_StartCalibration(ADC1);
  163.         /* 检查校准是否结束 */
  164.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

  166.         /* 软件启动ADC转换 */
  167.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
  168. }

  170. /*
  171. *********************************************************************************************************
  172. *        函 数 名: AdcPro
  173. *        功能说明: ADC采样处理，插入1ms systick中断进行调用
  174. *        形    参：无
  175. *        返 回 值: 无
  176. *********************************************************************************************************
  177. */
  178. void AdcPro(void)
  179. {
  180.         static uint16_t buf[SAMP_COUNT];
  181.         static uint8_t write;
  182.         uint32_t sum;
  183.         uint8_t i;

  185.         buf[write] = ADC_GetConversionValue(ADC1);
  186.         if (++write >= SAMP_COUNT)
  187.         {
  188.                 write = 0;
  189.         }

  191.         /* 下面这段代码采用求平均值的方法进行滤波
  192.                 也可以改善下，选择去掉最大和最下2个值，使数据更加精确
  193.         */
  194.         sum = 0;
  195.         for (i = 0; i < SAMP_COUNT; i++)
  196.         {
  197.                 sum += buf[i];
  198.         }
  199.         g_usAdcValue = sum / SAMP_COUNT;        /* ADC采样值由若干次采样值平均 */

  201.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);        /* 软件启动下次ADC转换 */
  202. }

  204. /*
  205. *********************************************************************************************************
  206. *        函 数 名: GetADC
  207. *        功能说明: 读取ADC采样的平均值
  208. *        形    参：无
  209. *        返 回 值: 无
  210. *********************************************************************************************************
  211. */
  212. static uint16_t GetADC(void)
  213. {
  214.         uint16_t ret;

  216.         /* 因为        g_AdcValue 变量在systick中断中改写，为了避免主程序读变量时被中断程序打乱导致数据错误，因此需要
  217.         关闭中断进行保护 */

  219.         /* 进行临界区保护，关闭中断 */
  220.         __set_PRIMASK(1);  /* 关中断 */

  222.         ret = g_usAdcValue;

  224.         __set_PRIMASK(0);  /* 开中断 */

  226.         return ret;
  227. }

  229. /*
  230. *********************************************************************************************************
  231. *        函 数 名: InitBoard
  232. *        功能说明: 初始化硬件设备
  233. *        形    参：无
  234. *        返 回 值: 无
  235. *********************************************************************************************************
  236. */
  237. static void InitBoard(void)
  238. {       
  239.         /* 配置串口，用于printf输出 */
  240.         bsp_InitUart();
  241.        
  242.         /* 配置LED指示灯GPIO */
  243.         bsp_InitLed();

  245.         /* 配置按键GPIO, 必须在bsp_InitTimer之前调用 */
  246.         bsp_InitButton();

  248.         /* 初始化systick定时器，并启动定时中断 */
  249.         bsp_InitTimer();
  250. }

  252. /*
  253. *********************************************************************************************************
  254. *        函 数 名: PrintfLogo
  255. *        功能说明: 打印例程名称和例程发布日期, 接上串口线后，打开PC机的超级终端软件可以观察结果
  256. *        形    参：无
  257. *        返 回 值: 无
  258. *********************************************************************************************************
  259. */
  260. static void PrintfLogo(void)
  261. {
  262.         printf("*************************************************************\n\r");
  263.         printf("* 例程名称   : %s\r\n", EXAMPLE_NAME);        /* 打印例程名称 */
  264.         printf("* 例程版本   : %s\r\n", DEMO_VER);                /* 打印例程版本 */
  265.         printf("* 发布日期   : %s\r\n", EXAMPLE_DATE);        /* 打印例程日期 */

  267.         /* 打印ST固件库版本，这3个定义宏在stm32f10x.h文件中 */
  268.         printf("* 固件库版本 : %d.%d.%d\r\n", __STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_MAIN,
  269.                         __STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_SUB1,__STM32F10X_STDPERIPH_VERSION_SUB2);               
  270.         printf("* \n\r");        /* 打印一行空格 */
  271.         printf("* QQ    : 1295744630 \r\n");
  272.         printf("* Email : armfly@qq.com \r\n");
  273.         printf("* Copyright www.armfly.com 安富莱电子\r\n");
  274.         printf("*************************************************************\n\r");
  275. }
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沙发
ID:485105 发表于 2019-6-5 09:39 | 只看该作者
666，用了
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板凳
ID:361429 发表于 2019-12-8 17:38 | 只看该作者
谢谢分享。
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