写一个STM32 C语言通过ADC采样计算THD的重新

时间: 2024-03-01 08:49:52 浏览: 92
下面是一个使用 STM32 的 C 语言编写的通过 ADC 采样计算 THD 的示例代码: ```c #include "stm32f4xx.h" #include "arm_math.h" #define ADC1_DR_ADDRESS ((uint32_t)0x4001204C) void ADC1_Init(void); void TIM2_Init(void); void GPIO_Init(void); void NVIC_Configuration(void); void Delay(__IO uint32_t nCount); void CalculateTHD(void); __IO uint16_t ADC1ConvertedValue[1024]; uint32_t SampleCount = 1024; uint32_t THD = 0; float32_t harmonic[51]; float32_t signal[1024]; int main(void) { ADC1_Init(); TIM2_Init(); GPIO_Init(); NVIC_Configuration(); while (1) { CalculateTHD(); } } void ADC1_Init(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_3Cycles); ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC1_DR_ADDRESS; DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC1ConvertedValue; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SampleCount; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE); ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); ADC_SoftwareStartConv(ADC1); } void TIM2_Init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 83; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); } void GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); } void NVIC_Configuration(void) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } void DMA2_Stream0_IRQHandler(void) { GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_14); DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream0, DMA_IT_TC); } void Delay(__IO uint32_t nCount) { while (nCount--) { } } void CalculateTHD(void) { uint32_t i, j; float32_t maxValue = 0.0; float32_t squaredSum = 0.0; float32_t rmsValue = 0.0; for (i = 0; i < SampleCount; i++) { signal[i] = (float32_t)ADC1ConvertedValue[i] / 4095.0 * 3.3; } arm_rms_f32(signal, SampleCount, &rmsValue); for (j = 1; j <= 50; j++) { maxValue = 0.0; for (i = 0; i < SampleCount; i++) { harmonic[j] = harmonic[j] + signal[i] * arm_sin_f32(2.0 * PI * j * i / SampleCount); } harmonic[j] = harmonic[j] * 2.0 / SampleCount; for (i = 0; i < SampleCount; i++) { squaredSum = squaredSum + arm_power_f32((signal[i] - harmonic[j] * arm_sin_f32(2.0 * PI * j * i / SampleCount)), 2.0); } THD = THD + (uint32_t)(100 * (arm_sqrt_f32(squaredSum / SampleCount) / rmsValue)); } THD = THD / 50; Delay(100); } ``` 该示例代码使用了 STM32 的 ADC 和 DMA 功能,采样 1024 个数据点,并通过计算得到了 THD 的值。该函数的实现过程如下: 1. 初始化 ADC 和 DMA,使其能够采样并存储数据。 2. 循环采样数据,计算其 RMS 值和谐波分量。 3. 计算 THD 值。 在计算 THD 值时,我们首先计算了每个谐波分量的值,然后计算了每个数据点与谐波分量之间的差值的平方和。最后,我们计算了 RMS 值并将其用作基准来计算 THD 值。 请注意,该示例代码仅供参考,并且可能需要根据你的具体应用场景进行修改。
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