STM32H750通过stm32cubemx使用keil生成工程用来测量正弦波的频率和峰峰值,并输出到串口屏中,给出代码

时间: 2023-12-03 09:45:50 浏览: 211
以下是使用STM32CubeMX和Keil编写的代码,可以测量正弦波的频率和峰峰值,并输出到串口屏幕中。 首先,我们需要在STM32CubeMX中配置外设和时钟。假设我们使用的是PA0引脚来输入正弦波信号,PA9和PA10引脚来作为串口1的TX和RX引脚。 1. 在Pinout & Configuration选项卡中,将PA0设置为GPIO输入模式。 2. 在Configuration选项卡中,启用USART1,并将其配置为115200波特率,8位数据位,无校验位和1个停止位。 3. 在Clock Configuration选项卡中,将系统时钟设置为480MHz。 接下来,在Keil中创建一个新的STM32CubeMX工程,并将生成的代码导入到工程中。然后,我们可以开始编写代码了。 首先,我们需要定义一些全局变量来存储正弦波的状态和测量结果: ```c #define SAMPLE_SIZE 2048 // 采样点数 uint32_t adc_buf[SAMPLE_SIZE]; // 用于存储ADC采样结果 float adc_voltage[SAMPLE_SIZE]; // 用于存储ADC采样电压值 // 正弦波状态 struct sin_wave { uint8_t index; float freq; float peak; } sin; // 测量结果 struct result { float freq; float peak; } res; ``` 然后,我们需要编写一些函数来初始化ADC和串口,并启动ADC转换: ```c void init_adc() { // 启用ADC时钟和GPIO时钟 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_ADC3_CLK_ENABLE(); // 配置PA0为模拟输入 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 配置ADC ADC_HandleTypeDef hadc3 = {0}; hadc3.Instance = ADC3; hadc3.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4; hadc3.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; hadc3.Init.ScanConvMode = DISABLE; hadc3.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; hadc3.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; hadc3.Init.NbrOfDiscConversion = 0; hadc3.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE; hadc3.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1; hadc3.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; hadc3.Init.NbrOfConversion = 1; hadc3.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE; hadc3.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV; HAL_ADC_Init(&hadc3); // 配置ADC通道 ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0; sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES; sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED; sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE; sConfig.Offset = 0; HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc3, &sConfig); // 启动ADC转换 HAL_ADC_Start(&hadc3); } void init_uart() { // 启用USART和GPIO时钟 __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 配置PA9和PA10为USART1的TX和RX引脚 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 配置USART USART_HandleTypeDef huart1 = {0}; huart1.Instance = USART1; huart1.Init.BaudRate = 115200; huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; HAL_UART_Init(&huart1); } void start_conversion() { HAL_ADC_Start_DMA(&hadc3, (uint32_t *)adc_buf, SAMPLE_SIZE); } ``` 接下来,我们需要编写一个函数来计算正弦波的频率和峰峰值: ```c void calc_sin_wave() { // 计算峰峰值 float max = -INFINITY; float min = INFINITY; for (int i = 0; i < SAMPLE_SIZE; i++) { float voltage = adc_voltage[i]; if (voltage > max) { max = voltage; } if (voltage < min) { min = voltage; } } sin.peak = max - min; // 计算频率 float delta = 0; int index = 0; for (int i = 0; i < SAMPLE_SIZE; i++) { float voltage = adc_voltage[i]; if (voltage > 0 && adc_voltage[i-1] < 0) { delta = i - index; index = i; break; } } sin.freq = 1.0 / (delta * (1.0 / 480000)); } ``` 最后,我们需要编写一个主函数来循环读取ADC转换结果,并周期性地输出测量结果到串口屏幕: ```c int main(void) { HAL_Init(); init_adc(); init_uart(); start_conversion(); // 初始化正弦波状态 sin.index = 0; sin.freq = 50; sin.peak = 0; // 主循环 while (1) { // 计算ADC采样电压 for (int i = 0; i < SAMPLE_SIZE; i++) { adc_voltage[i] = adc_buf[i] * 3.3 / 4096; } // 计算正弦波状态 calc_sin_wave(); // 输出测量结果到串口屏幕 if (sin.index == 0) { res.freq = sin.freq; res.peak = sin.peak; char buffer[64]; sprintf(buffer, "Freq: %.2f Hz, Peak: %.2f V\n", res.freq, res.peak); HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)buffer, strlen(buffer), 1000); } // 更新正弦波状态 sin.index++; if (sin.index >= SAMPLE_SIZE) { sin.index = 0; } // 延时一段时间,以降低CPU负载 HAL_Delay(10); } } ``` 这样,我们就完成了使用STM32H750测量正弦波的频率和峰峰值,并输出到串口屏幕的代码。
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