基于STM32F103C8T6ADC检测交流电压

只看该作者 · 2023-5-30 15:49

上篇文章写了硬件部分的实现思路，通过采样电阻的到小电压后经过二级放大电路得到单片机可处理的交流电压，此文介绍了如何采用单片机采集交流电压以及stm32ADC外设的使用。首先是硬件电路部分。

电路没有采用核心板，而是直接将芯片焊接到主板上，采用type-c接口供电，调参采用五轴按键，参数及测量结果显示采用0.96寸OLED显示，采用有源蜂鸣器作为报警电路。PCB如图所示

交流电压经放大后到达ADC口，此时即可进行ADC采样。

只看该作者 · 2023-5-30 15:49

ADC采样采用DMA的方式，初始化主要有两个方面：

一：GPIO的初始化

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static void ADCx_GPIO_Config(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        

          //打开 ADC IO 端口时钟

    ADC_GPIO_APBxClock_FUN(ADC_GPIO_CLK,ENABLE);

  

    //配置ADC IO 引脚模式

    //必须为模拟输入

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

    

    //初始化ADC IO

    GPIO_Init(ADC_PORT,&GPIO_InitStructure);        

}

只看该作者 · 2023-5-30 15:49

二：DMA的初始化

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static void ADCx_Mode_Config(void)

{

    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

          //打开DMA时钟

          RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);  

          

          //复位DMA

          DMA_DeInit(ADC_DMA_CHANNEL);

          DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( uint32_t ) ( & (ADC_x->DR ) );

          DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_ConvertedValue;

          DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

          DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;

          DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

          DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;

          DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

          DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

          DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//Normal是一直传输

          DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

          DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

          DMA_Init(ADC_DMA_CHANNEL,&DMA_InitStructure);

          DMA_Cmd(ADC_DMA_CHANNEL,ENABLE);

        

          ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;

          

          ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );

          ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

          ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;

          ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //一直转换

    ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;   //软件触发

    ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;  //右对齐

    ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;    //转换通道为一个        

          

          ADC_Init(ADC_x, &ADC_InitStruct);

          

          RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);

          ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL,1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

 

    //使能ADC DMA请求

                ADC_DMACmd(ADC_x,ENABLE);

 

          ADC_Cmd(ADC_x,ENABLE);

          //校准ADC

          ADC_StartCalibration(ADC_x);

          //等待校准完成

          while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC_x));

 

          //采用软件触发

                ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_x,ENABLE);

}

只看该作者 · 2023-5-30 15:50

此时采用DMA传输，ADC采样使用软件触发。在这里我的理解是只要ADC一个周期转换完成即开始下一次转换。DMA时刻在更新变量的值。

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u16  ch_rms_value(void)

{

    u32 sum = 0;

    u32 value[200] = {0};

    u16 rms = 0;

    u16 i = 0;

                float squ = 0;

    for(i = 0; i < 200; i++)                   //20ms  采样200个点

    {

        value[i] = ADC_ConvertedValue;

        delay_us(100);

    }

                for(i = 0; i < 200; i++)

    {

                                squ= __fabs(value[i] - 2085.236);

                                sum += squ*squ;

    }

    rms = mySqrt(sum / 200);                        //求均方根值

    return rms;

}