stm32双麦克风角度代码
时间: 2023-08-12 14:03:23 浏览: 92
以下是一个基于TDOA算法的STM32双麦克风角度测量代码的示例(使用STM32 HAL库):
```c
#include "main.h"
#include "math.h"
#define SOUND_SPEED 340.0f // 声音传播速度(m/s)
#define MIC_DISTANCE 0.1f // 麦克风间距离(m)
/* 定义两个麦克风的GPIO引脚 */
#define MIC1_PORT GPIOA
#define MIC1_PIN GPIO_PIN_0
#define MIC2_PORT GPIOA
#define MIC2_PIN GPIO_PIN_1
/* 定义采样数据的长度 */
#define SAMPLE_LENGTH 2048
/* 定义采样时钟的频率 */
#define SAMPLE_RATE 8000
/* 定义TDOA算法的参数 */
#define MIN_TDOA -0.0005f
#define MAX_TDOA 0.0005f
#define TDOA_STEP 0.000001f
/* 定义角度计算的参数 */
#define PI 3.14159265f
#define ANGLE_STEP PI / 180.0f
#define ANGLE_RANGE PI
#define ANGLE_RESOLUTION 0.1f
/* 定义全局变量 */
uint16_t sample_buf[SAMPLE_LENGTH];
float mic1_buf[SAMPLE_LENGTH];
float mic2_buf[SAMPLE_LENGTH];
/* 定义TDOA算法的函数 */
float calc_tdoa(float *mic1, float *mic2, int length)
{
float tdoa = 0.0f;
float max_corr = 0.0f;
for (int i = 0; i < length; i++)
{
float corr = 0.0f;
for (int j = i; j < length; j++)
{
corr += mic1[j] * mic2[j - i];
}
if (corr > max_corr)
{
max_corr = corr;
tdoa = (float)i / SAMPLE_RATE;
}
}
return tdoa;
}
/* 定义角度计算的函数 */
float calc_angle(float tdoa)
{
float angle = 0.0f;
float min_error = 1000000.0f;
for (float a = -ANGLE_RANGE / 2; a <= ANGLE_RANGE / 2; a += ANGLE_RESOLUTION)
{
float error = fabsf(MIC_DISTANCE * sinf(a) / SOUND_SPEED - tdoa);
if (error < min_error)
{
min_error = error;
angle = a;
}
}
return angle;
}
int main(void)
{
/* 初始化硬件 */
HAL_Init();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
/* 初始化ADC */
ADC_HandleTypeDef hadc;
hadc.Instance = ADC1;
hadc.Init.ScanConvMode = DISABLE;
hadc.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc.Init.NbrOfConversion = 1;
hadc.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
HAL_ADC_Init(&hadc);
/* 初始化TIM */
TIM_HandleTypeDef htim;
htim.Instance = TIM2;
htim.Init.Prescaler = HAL_RCC_GetHCLKFreq() / SAMPLE_RATE - 1;
htim.Init.Period = 1;
htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_Base_Init(&htim);
HAL_TIM_Base_Start(&htim);
/* 初始化GPIO */
GPIO_InitTypeDef gpio_init;
gpio_init.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
gpio_init.Pull = GPIO_NOPULL;
gpio_init.Pin = MIC1_PIN;
HAL_GPIO_Init(MIC1_PORT, &gpio_init);
gpio_init.Pin = MIC2_PIN;
HAL_GPIO_Init(MIC2_PORT, &gpio_init);
/* 开始采样 */
HAL_ADC_Start(&hadc);
while (1)
{
/* 采样数据 */
for (int i = 0; i < SAMPLE_LENGTH; i++)
{
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 100);
sample_buf[i] = HAL_ADC_GetValue(&hadc);
}
/* 将采样数据转换为电压值 */
for (int i = 0; i < SAMPLE_LENGTH; i++)
{
mic1_buf[i] = (float)sample_buf[i] / 4096.0f * 3.3f;
mic2_buf[i] = (float)sample_buf[i] / 4096.0f * 3.3f;
}
/* 计算TDOA */
float tdoa = calc_tdoa(mic1_buf, mic2_buf, SAMPLE_LENGTH);
if (tdoa < MIN_TDOA || tdoa > MAX_TDOA)
{
continue;
}
/* 计算角度 */
float angle = calc_angle(tdoa);
angle = angle * 180.0f / PI; // 转换为角度制
/* 打印结果 */
printf("Angle: %.2f\r\n", angle);
}
}
```
该代码使用了STM32的ADC和TIM模块,通过采样两个麦克风的信号并计算TDOA和角度来实现声源角度测量。需要注意的是,该代码仅作为示例供参考,具体实现要根据具体情况进行修改和优化。
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