stm32f103c8t6傅里叶展开求正弦波频率代码

时间: 2024-11-03 19:08:24 浏览: 77
STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,它并不直接支持傅里叶变换(FFT)功能,因为这是高级数学算法,通常需要在嵌入式系统上通过软件库来实现。不过,你可以使用像Libraries like mbed FFT Library 或者 STM32CubeMX等第三方库提供的函数来进行傅里叶分析。 如果你想要计算输入正弦波信号的频率,通常的做法是先采集一系列的样点,然后使用FFT将模拟信号转换成频域信号。在频域中找到最大值对应的频率,由于傅里叶变换会得到频谱密度,所以需要结合窗函数和采样率来确定实际频率。这里是一个简化版的流程: 1. 定义数据缓冲区和窗口函数(如汉明窗、Hanning窗等)。 2. 从ADC读取并存储模拟信号样点,同时应用窗函数。 3. 使用FFT库对处理后的数据进行变换。 4. 取出FFT结果中幅度最大的复数分量(即频谱峰),其角频率乘以采样率就是估计的频率。 5. 考虑频率分辨率(例如,对于连续傅里叶变换,分辨率等于1/Ts,其中Ts是两个采样间隔)。 下面是一个简单的伪代码示例(假设已包含FFT库的头文件和初始化): ```c #include "fft.h" void measure_frequency(void) { float signal_buffer[SAMPLE_SIZE]; int i; float* fft_result; // 读取并处理样本 for(i = 0; i < SAMPLE_SIZE; ++i) { signal_buffer[i] = read_adc(); // 从ADC获取数值 signal_buffer[i] *= window_function[i]; // 应用窗函数 } // 进行FFT fft_result = perform_fft(signal_buffer, SAMPLE_SIZE); // 找到最大幅度 float max_freq_index = find_max_frequency_index(fft_result, SAMPLE_SIZE / 2); // 假设半窗长 // 计算频率 float frequency = (float)(max_freq_index * SAMPLING_RATE / SAMPLE_SIZE); // 更新频率计数或其他处理... } // 算法辅助函数省略... ``` 请注意,这只是一个简化的示例,实际项目中你需要考虑更多的细节,如噪声抑制、滤波以及频率分辨率优化。
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#include "stm32f10x.h" // Device header uint16_t AD_Value[2]; //定义用于存放AD转换结果的全局数组 /** * 函 数:AD初始化 * 参 数:无 * 返 回 值:无 */ void AD_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //开启ADC1的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //开启DMA1的时钟 /*设置ADC时钟*/ RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //选择时钟6分频,ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA1和PA2引脚初始化为模拟输入 /*规则组通道配置*/ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列1的位置,配置为通道0 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); //规则组序列2的位置,配置为通道1 /*ADC初始化*/ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //定义结构体变量 ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //模式,选择独立模式,即单独使用ADC1 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据对齐,选择右对齐 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发,使用软件触发,不需要外部触发 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换,使能,每转换一次规则组序列后立刻开始下一次转换 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //扫描模式,使能,扫描规则组的序列,扫描数量由ADC_NbrOfChannel确定 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //通道数,为2,扫描规则组的前2个通道 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //将结构体变量交给ADC_Init,配置ADC1 /*DMA初始化*/ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; //定义结构体变量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR; //外设基地址,给定形参AddrA DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外设数据宽度,选择半字,对应16为的ADC数据寄存器 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址自增,选择失能,始终以ADC数据寄存器为源 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value; //存储器基地址,给定存放AD转换结果的全局数组AD_Value DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //存储器数据宽度,选择半字,与源数据宽度对应 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器地址自增,选择使能,每次转运后,数组移到下一个位置 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向,选择由外设到存储器,ADC数据寄存器转到数组 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2; //转运的数据大小(转运次数),与ADC通道数一致 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //模式,选择循环模式,与ADC的连续转换一致 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //存储器到存储器,选择失能,数据由ADC外设触发转运到存储器 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //优先级,选择中等 DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //将结构体变量交给DMA_Init,配置DMA1的通道1 /*DMA和ADC使能*/ DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //DMA1的通道1使能 ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //ADC1触发DMA1的信号使能 ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //ADC1使能 /*ADC校准*/ ADC_ResetCalibration(ADC1); //固定流程,内部有电路会自动执行校准 while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); ADC_StartCalibration(ADC1); while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET); /*ADC触发*/ ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //软件触发ADC开始工作,由于ADC处于连续转换模式,故触发一次后ADC就可以一直连续不断地工作 } 根据以上代码,不修改的情况下,通过stm32f103c8t6芯片内置算法,写出只计算出此配置中的两个adc通道所检测出的电流的相位量和相位差的代码,并显示出代码效果,代码简洁明了

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