STM32 TIMER_TRGO触发+ADC采集 + DMA传输 实现三相电压采集
STM32 TIMER_TRGO触发+ADC采集 + DMA传输 + 中断均方根处理 实现三相电压采集
首先,是实际采集的三相电压值,用excel处理了下:
采集个电压,为什么这么复杂。
开始我也是直接用ADC采集,然后delay,再采集,然后delay,再采集……最后数据处理……
问题是如果我们用单片机裸跑,每次delay都会卡死,每路采集五个周期要100ms,三路电压就要300ms,试想每1s更新显示结果,有300ms就在采集电压,你能接受不?
如果用ucos或rtos等多线程,会好点,但是由于采集时间精确度差,导致采集电压跳变很厉害,你能接受不?
我都试过了,必须用硬件资源来解决。
理想方式
1.要比较精确的采样间隔,因为50Hz的公网频率,每个周期20ms——TIMER;
2.让ADC定时自己采样;
3.保存到内存,不占用我的运行资源 ——DMA;
4.在软件中断中读取并处理。
具体实现
TIMER3到ADC1
下边是STM32手册关于ADC触发的表格,这里确认timer可以触发ADC。
ADC1到DMA1
这里确定DMA1可以读取ADC1
关键的函数及拉手关系如下图:
我理解Scan模式是指一个ADC通道去扫描多个GPIO接口,我们有三路,所以要打开。ADC_ContinuousConvMode,有些大神设置成了enable,我理解是转换完三路后是否从头继续,由于我们是TIMER触发,这里我写了disable,实践证明ok。
代码
ADC初始化
void Adc_Init(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能ADC1通道时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); //设置ADC分频因子8 72M/8=9,ADC最大时间不能超过14M
/*VI3-PC0 CH10
VI1-PC1 CH11
VI2-PC2 CH12
作为模拟通道输入引脚 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC,将外设 ADC 的全部寄存器重设为缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //模数转换工作在扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO; //转换由T3 TRGO触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = ADC_TO_DMA_CHANELS; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
//最小采样时间1.5+12.5 = 14周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);//ADC1通道采样时间为13.5个周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 2, ADC_SampleTime_13Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 3, ADC_SampleTime_13Cycles5);
// ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //设置adc软件启动
// ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE); //使能adc外部触发启动
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1的DMA传输方式
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}
DMA初始化文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-596484.html
void MYDMA_Config(DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar,u16 cndtr)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
DMA1_MEM_LEN=cndtr;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输方向,从内存读取发送到外设
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式DMA_Mode_Normal; //
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x拥有中优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
}
TIMER初始化文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-596484.html
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //时钟使能
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 计数到5000为500ms
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 10Khz的计数频率
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //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
TIM_SelectOutputTrigger(TIM3, TIM_TRGOSource_Update);//设置输出TRGO信号
// TIM_ITConfig( //使能或者失能指定的TIM中断
// TIM3, //TIM2
// TIM_IT_Update,//TIM_IT_Trigger ,
// ENABLE //使能
// );
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //TIM3中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; //先占优先级0级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //从优先级3级
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIMx外设
}
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