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①多去几次求平均值(平均值会将毛刺及错误的值加入平均计算);
②多取几次,去除最大值与最小值,其余求平均值(中位值平均滤波法);
A、名称:中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)B、方法: 采一组队列去掉最大值和最小值后取平均值, 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。 连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值, 然后计算N-2个数据的算术平均值。 N值的选取:3-14。C、优点: 融合了“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”两种滤波法的优点。 对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由其所引起的采样值偏差。 对周期干扰有良好的抑制作用。 平滑度高,适于高频振荡的系统。D、缺点: 计算速度较慢,和算术平均滤波法一样。 比较浪费RAM。
③采集数据进行排列,然后取中间值(中位值滤波法);
A、名称:中位值滤波法B、方法: 连续采样N次(N取奇数),把N次采样值按大小排列, 取中间值为本次有效值。C、优点: 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰; 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。D、缺点: 对流量、速度等快速变化的参数不宜。
④采用滤波算法②③似乎就是。
首先就要查看基准电平是否焊接上。
使用过程:
比较神奇,就算端口引脚没有初始化模拟输入也可以使用adc采集,本来是PC0、PC2、PC3、PC4、PC5设置成PC10、PC12、PC13、PC14、PC15,也可以使用,
另外使用中,adc不能模拟采集,可能由于基准电压引脚没有焊接
ADC 输入范围为: VREF- ≤ VIN ≤ VREF+。由 VREF-、 VREF+ 、 VDDA 、 VSSA、这四个外部引脚决定。
在设计原理图的时候一般把VSSA和VREF-接地,把VREF+和VDDA 接3V3,得到ADC的输入电压范围为: 0~3.3V。 如果想让输入的电压范围变宽,去到可以测试负电压或者更高的正电压,我们可以在外部加一个电压调理电路,把需要转换的电压抬升或者降压到 0~3.3V,这样 ADC 就可以测量了ADC 时钟
ADC 输入时钟 ADC_CLK 由 PCLK2 经过分频产生, 最大是 14M,分频因子由 RCC 时钟配置寄存器 RCC_CFGR 的位 15:14 ADCPRE[1:0]设置,可以是 2/4/6/8 分频,注意这里没有 1 分频。一般我们设置 PCLK2=HCLK=72M。 采样时间 ADC 使用若干个 ADC_CLK 周期对输入的电压进行采样,采样的周期数可通过 ADC采样时间寄存器 ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMP[2:0]位设置, ADC_SMPR2 控制的是通道 0~9, ADC_SMPR1 控制的是通道 10~17。每个通道可以分别用不同的时间采样。其中采样周期最小是 1.5 个,即如果我们要达到最快的采样,那么应该设置采样周期为 1.5 个周期,这里说的周期就是 1/ADC_CLK ADC 的转换时间跟 ADC 的输入时钟和采样时间有关,公式为: Tconv = 采样时间 +12.5 个周期。 当 ADCLK = 14MHZ (最高),采样时间设置为 1.5 周期(最快),那么总的转换时间(最短) Tconv = 1.5 周期 + 12.5 周期 = 14 周期 = 1us。 一般我们设置 PCLK2=72M,经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是 12M,采样周期设置为 1.5 个周期,算出最短的转换时间为 1.17us,这个才是最常用的。一切准备就绪后, ADC 转换后的数据根据转换组的不同,规则组的数据放在 ADC_DR寄存器,注入组的数据放在 JDRx。
数据转换结束后,可以产生中断,中断分为三种:规则通道转换结束中断,注入转换通道转换结束中断,模拟看门狗中断。其中转换结束中断很好理解,跟我们平时接触的中断一样,有相应的中断标志位和中断使能位,我们还可以根据中断类型写相应配套的中断服务程序。
当被 ADC 转换的模拟电压低于低阈值或者高于高阈值时,就会产生中断,前提是我们开启了模拟看门狗中断,其中低阈值和高阈值由 ADC_LTR 和 ADC_HTR 设置。例如我们设置高阈值是 2.5V,那么模拟电压超过 2.5V的时候,就会产生模拟看门狗中断,反之低阈值也一样。
规则和注入通道转换结束后,除了产生中断外,还可以产生 DMA 请求,把转换好的数据直接存储在内存里面。要注意的是只有 ADC1 和 ADC3 可以产生 DMA 请求。一般我们在使用 ADC 的时候都会开启 DMA 传输。
模拟电压经过 ADC 转换后,是一个 12 位的数字值,如果通过串口以 16 进制打印出来的话,可读性比较差,那么有时候我们就需要把数字电压转换成模拟电压,也可以跟实际的模拟电压(用万用表测)对比,看看转换是否准确。
我们一般在设计原理图的时候会把 ADC 的输入电压范围设定在: 0~3.3v,因为 ADC是 12 位的,那么 12 位满量程对应的就是 3.3V, 12 位满量程对应的数字值是: 2^12。数值0 对应的就是 0V。 如果转换后的数值为 X , X 对应的模拟电压为 Y,那么会有这么一个等式成立: 2^12 / 3.3 = X / Y, => Y = (3.3 * X )adc.c
#include "main.h"#include "stm32f10x_dma.h"#include "bsp_adc.h"void ADC_IN_Init(){ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);//使能ADC时钟和相关GPIO时钟 RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//配置ADC时钟72M/6=12,最大不能超过14 //GPIO配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure); ADC_DeInit(ADC1);//复位ADC ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//独立工作模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//启动多通道扫描(单通道不要打开) ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//启动连续转换 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//软件触发 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//右对齐 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;//扫描8个通道 ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//根据参数初始化ADC1 ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);//使能ADC ADC_ResetCalibration(ADC1);//使能复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待校准完成 ADC_StartCalibration(ADC1);//使能ADC校准 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待校准完成 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//启动一次ADC转换}//读取指定通道值uint16_t read_adc_value(uint8_t ch) { uint16_t adc_val = 0; ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5 ); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetSoftwareStartConvStatus(ADC1)){}; delay_ms(10); adc_val = 100 - ADC_GetConversionValue(ADC1)*100/4096; ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5 ); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetSoftwareStartConvStatus(ADC1)){}; delay_ms(10); adc_val += 100 - ADC_GetConversionValue(ADC1)*100/4096; ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5 ); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetSoftwareStartConvStatus(ADC1)){}; delay_ms(10); adc_val += 100 - ADC_GetConversionValue(ADC1)*100/4096; ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5 ); ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); while(ADC_GetSoftwareStartConvStatus(ADC1)){}; delay_ms(10); adc_val += 100 - ADC_GetConversionValue(ADC1)*100/4096; return adc_val/4;}
adc.h
#ifndef BSP_ADC_H#define BSP_ADC_H#include "stm32f10x_adc.h"int getAdcValue(char channle);void ADC_IN_Init(void);uint16_t read_adc_value(uint8_t ch);#endif
adc.h
#ifndef __ADC_H#define __ADC_H#include "stm32f10x.h"/********************ADC1输入通道(引脚)配置**************************/#define ADC_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd#define ADC_CLK RCC_APB2Periph_ADC1#define ADC_GPIO_APBxClock_FUN RCC_APB2PeriphClockCmd#define ADC_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOC #define ADC_PORT GPIOC// 转换通道个数#define NOFCHANEL 6#define ADC_PIN1 GPIO_Pin_0#define ADC_CHANNEL1 ADC_Channel_10#define ADC_PIN2 GPIO_Pin_1#define ADC_CHANNEL2 ADC_Channel_11#define ADC_PIN3 GPIO_Pin_2#define ADC_CHANNEL3 ADC_Channel_12#define ADC_PIN4 GPIO_Pin_3#define ADC_CHANNEL4 ADC_Channel_13#define ADC_PIN5 GPIO_Pin_4#define ADC_CHANNEL5 ADC_Channel_14#define ADC_PIN6 GPIO_Pin_5#define ADC_CHANNEL6 ADC_Channel_15// ADC1 对应 DMA1通道1,ADC3对应DMA2通道5,ADC2没有DMA功能#define ADC_x ADC1#define ADC_DMA_CHANNEL DMA1_Channel1#define ADC_DMA_CLK RCC_AHBPeriph_DMA1/**************************函数声明********************************/void ADCx_Init (void);#endif /* __ADC_H */
adc.c
#include "bsp_adc.h"__IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL]={0,0,0,0,0,0};/** * @brief ADC GPIO 初始化 * @param 无 * @retval 无 */static void ADCx_GPIO_Config(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 打开 ADC IO端口时钟 ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE ); // 配置 ADC IO 引脚模式 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN1| ADC_PIN2| ADC_PIN3| ADC_PIN4| ADC_PIN5| ADC_PIN6; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; // 初始化 ADC IO GPIO_Init(ADC_PORT, &GPIO_InitStructure); }/** * @brief 配置ADC工作模式 * @param 无 * @retval 无 */static void ADCx_Mode_Config(void){ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; // 打开DMA时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(ADC_DMA_CLK, ENABLE); // 打开ADC时钟 ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE ); // 复位DMA控制器 DMA_DeInit(ADC_DMA_CHANNEL); // 配置 DMA 初始化结构体 // 外设基址为:ADC 数据寄存器地址 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( u32 ) ( & ( ADC_x->DR ) ); // 存储器地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue; // 数据源来自外设 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; // 缓冲区大小,应该等于数据目的地的大小 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = NOFCHANEL; // 外设寄存器只有一个,地址不用递增 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 存储器地址递增 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // 外设数据大小为半字,即两个字节 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 内存数据大小也为半字,跟外设数据大小相同 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; // 循环传输模式 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // DMA 传输通道优先级为高,当使用一个DMA通道时,优先级设置不影响 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; // 禁止存储器到存储器模式,因为是从外设到存储器 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; // 初始化DMA DMA_Init(ADC_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure); // 使能 DMA 通道 DMA_Cmd(ADC_DMA_CHANNEL , ENABLE); // ADC 模式配置 // 只使用一个ADC,属于单模式 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; // 扫描模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ; // 连续转换模式 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; // 不用外部触发转换,软件开启即可 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; // 转换结果右对齐 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; // 转换通道个数 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = NOFCHANEL; // 初始化ADC ADC_Init(ADC_x, &ADC_InitStructure); // 配置ADC时钟N狿CLK2的8分频,即9MHz RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); // 配置ADC 通道的转换顺序和采样时间 ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL4, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL5, 5, ADC_SampleTime_55Cycles5); ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL6, 6, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 使能ADC DMA 请求 ADC_DMACmd(ADC_x, ENABLE); // 开启ADC ,并开始转换 ADC_Cmd(ADC_x, ENABLE); // 初始化ADC 校准寄存器 ADC_ResetCalibration(ADC_x); // 等待校准寄存器初始化完成 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_x)); // ADC开始校准 ADC_StartCalibration(ADC_x); // 等待校准完成 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC_x)); // 由于没有采用外部触发,所以使用软件触发ADC转换 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_x, ENABLE);}/** * @brief ADC初始化 * @param 无 * @retval 无 */void ADCx_Init(void){ ADCx_GPIO_Config(); ADCx_Mode_Config();}/*********************************************END OF FILE**********************/
数据读取
void read_value(1){ ADC_ConvertedValueLocal[0] =(float) ADC_ConvertedValue[0]/4096*3.3; ADC_ConvertedValueLocal[1] =(float) ADC_ConvertedValue[1]/4096*3.3; ADC_ConvertedValueLocal[2] =(float) ADC_ConvertedValue[2]/4096*3.3; ADC_ConvertedValueLocal[3] =(float) ADC_ConvertedValue[3]/4096*3.3; ADC_ConvertedValueLocal[4] =(float) ADC_ConvertedValue[4]/4096*3.3; ADC_ConvertedValueLocal[5] =(float) ADC_ConvertedValue[5]/4096*3.3; Delay_s(1); }
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