STM32计算正弦波幅值

### STM32 中计算正弦波幅值的实现方法在 STM32 上计算正弦波的幅值可以通过多种方式完成，具体取决于应用需求以及硬件资源。以下是基于提供的引用内容和专业知识的一种实现方案。 #### 数据采集与预处理为了获取正弦波的幅值，首先需要通过 ADC（模数转换器）模块对模拟信号进行采样。STM32 的 ADC 可以配置为连续模式或扫描模式来捕获输入信号的数据点[^2]。对于正弦波而言，其幅值定义为信号的最大值减去最小值的一半。因此，在数据采集阶段，可以记录一定时间段内的最大值 `Max` 和最小值 `Min`： ```c float max_value = -FLT_MAX; // 初始化为极小值 float min_value = FLT_MAX; // 初始化为极大值 // 假设 adc_buffer[] 存储了ADC采样的结果 for (int i = 0; i < sample_count; i++) { if (adc_buffer[i] > max_value) { max_value = adc_buffer[i]; } if (adc_buffer[i] < min_value) { min_value = adc_buffer[i]; } } ``` 上述代码片段用于遍历采样缓冲区并找到当前周期中的最大值和最小值。 #### 幅值计算一旦获得了最大值和最小值，就可以利用以下公式计算正弦波的有效幅值 \( A \): \[ A = \frac{\text{max\_value} - \text{min\_value}}{2} \] 此公式的推导来源于正弦函数的标准形式 \( y(t) = A \sin(\omega t + \phi) \)，其中 \( A \) 表示幅值。将该逻辑嵌入到程序中如下所示： ```c float amplitude = (max_value - min_value) / 2; ``` #### 多周期平均化处理如果希望提高测量精度，则可以在多个周期上重复执行上述操作，并最终求得这些周期幅值的均值作为最终结果。这种方法能够有效减少噪声干扰的影响: ```c float total_amplitude = 0; for (int cycle = 0; cycle < CYCLE_COUNT; cycle++) { float current_max = -FLT_MAX; float current_min = FLT_MAX; for (int i = 0; i < samples_per_cycle; i++) { int index = cycle * samples_per_cycle + i; if (adc_buffer[index] > current_max) { current_max = adc_buffer[index]; } if (adc_buffer[index] < current_min) { current_min = adc_buffer[index]; } } float current_amplitude = (current_max - current_min) / 2; total_amplitude += current_amplitude; } float average_amplitude = total_amplitude / CYCLE_COUNT; ``` 以上代码实现了多周期幅值检测及平均化的功能。 #### 频率调整与动态范围控制除了简单的幅值计算外，还可以借助定时器配合 DAC 来生成不同频率和幅度的正弦波形[^3]。这使得系统不仅限于被动接收外部信号，还具备主动调节输出的能力。例如，更改 TIMx 的 ARR 寄存器数值即可影响 PWM 波形的时间基底从而间接改变所合成正弦波的频率；而修改存储于 LUT（查找表）里的样本点则能轻松设定新的峰峰值。 --- ###

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