STM32单片机实现的高精度数字频率计

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"基于STM32的高精度数字频率计设计" STM32频率计是一种利用STM32微控制器实现的高精度频率测量设备。STM32系列是意法半导体(STMicroelectronics)推出的基于ARM Cortex-M内核的微控制器,其主频可通过锁相环(PLL)倍频至72MHz,提供了高速处理能力,使得频率测量的精度和效率得以显著提升。 STM32的定时器功能在频率计设计中扮演了关键角色。这些定时器可以在精确的时间间隔内捕获输入信号的脉冲,通过计算单位时间内脉冲的数量来确定频率。例如,可以设置一个定时器在捕获到一定数量的输入脉冲后中断,然后通过计算中断发生的时间间隔来推算频率。 论文中提到的电路设计包括以下几个关键部分: 1. 计数电路:这部分电路用于检测输入信号的脉冲,并将脉冲数量传递给STM32的定时器进行计数。计数电路通常包含信号放大、滤波和整形等环节,以确保输入信号的质量。 2. 锁存电路:锁存器在每个定时周期结束时捕获当前的计数值,防止在读取计数值时因新的脉冲到来而丢失信息。它确保了在读取数据时的稳定性。 3. 显示电路:采用4位LED显示,将测量到的频率值转换成人类可读的形式。这通常涉及到显示译码器,它将STM32输出的二进制数据转换为适合LED显示的格式。 4. 软件开发:使用MDK5(Keil Microcontroller Development Kit)作为开发环境,编写C或C++程序来控制STM32的定时器、中断系统和其他外设,实现频率计的逻辑功能。MDK5提供了集成的开发工具,包括编译器、调试器和仿真器,简化了开发流程。 在实际应用中,这种基于STM32的频率计设计可以实现高精度、快速响应的频率测量,适用于实验室测试、电子产品研发、设备维护等多种场景。通过优化电路设计和软件算法,可以进一步提高测量精度,适应更宽范围的频率测量需求。
2021-07-30 上传
#include "counter.h" #include "stdio.h" #include "usart.h" /*********************************************************************************************** //上升沿捕获 ************************************************************************************************/ TIM_ICInitTypeDef TIM3_ICInitStructure; void TIM3_counter_Init(u16 arr,u16 psc) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //使能TIM5时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //PA7 清除之前设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //PA7 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7); //PA7 下拉 //初始化定时器5 TIM5 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设定计数器自动重装值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //预分频器 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位 //初始化TIM5输入捕获参数 TIM3_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; // 选择输入端 IC1映射到TI1上 TIM3_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获 TIM3_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; //映射到TI1上 TIM3_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频 TIM3_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x00; //IC1F=0000 配置输入滤波器 不滤波 TIM_ICInit(TIM3, &TIM3_ICInitStructure);