基于STM32F103ZET6芯片的采样+滤波程序源码

forcaowu

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。

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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2020-3-2 00:36 上传

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