如何利用STM32F103C8T6微控制器实现电流和电压的过零检测以及功率因数的计算？请提供详细的实现方法。

要实现电流和电压的过零检测以及功率因数的计算，首先需要深入理解STM32F103C8T6微控制器的特性，包括其模拟接口和定时器功能。以下是详细的实现方法：

参考资源链接：[STM32F103C8T6实现电流电压过零检测与功率因数计算](https://wenku.csdn.net/doc/2trrd6467w?spm=1055.2569.3001.10343)

1. **电流和电压过零检测**：
- 利用STM32F103C8T6的ADC接口采样电流和电压波形。由于电流和电压信号通常为模拟信号，因此需先经过适当的信号调理电路（如传感器、放大器等），将其转换为适合ADC输入的电平。
- 使用定时器的输入捕获模式来检测电流和电压的过零点。定时器的输入捕获功能可以记录外部信号的上升沿和下降沿时间点。
- 编写中断服务程序，当检测到过零信号时，记录时间戳，并根据时间差计算出周期和相位差，这是计算功率因数的基础。

2. **功率因数计算**：
- 功率因数定义为有功功率和视在功率的比值，计算公式为 PF = P / (Vrms * Irms)，其中P是有功功率，Vrms和Irms分别是电压和电流的有效值。
- 计算有效值时，可以通过对ADC采样值进行离散傅里叶变换（DFT）或快速傅里叶变换（FFT），以获得基波分量。
- 利用已知的过零点时刻，结合周期计算出频率，再通过频率来计算电压和电流的基波有效值。
- 根据采样得到的电压和电流值计算有功功率。结合有效值和有功功率，最终可以计算出功率因数PF。

3. **软件实现**：
- 在编写程序时，使用STM32CubeMX工具配置MCU的ADC、DAC和定时器。
- 在主循环中进行数据处理，如对采样数据执行FFT，计算有效值和相位差。
- 实现过零检测和功率因数计算的中断服务程序。

4. **资源利用**：
- 参考《STM32F103C8T6实现电流电压过零检测与功率因数计算》提供的示例代码，进一步加深理解。这份资源将帮助你更快地实现上述功能，并提供调试和优化的方法。

通过上述步骤，可以利用STM32F103C8T6微控制器实现电流和电压的过零检测以及功率因数的准确计算。完成后，你将掌握电力系统中电能质量监测的关键技术，并能对电力电子设备进行高效的控制和优化。

参考资源链接：[STM32F103C8T6实现电流电压过零检测与功率因数计算](https://wenku.csdn.net/doc/2trrd6467w?spm=1055.2569.3001.10343)