代码收藏家 基于STM32F103C8T6四路AD采集数据显示在oled屏上DMA传输方式（附百度网盘下载链接）
本文采用四路AD采集光照强度、烟雾浓度、一氧化碳、空气质量等四个物理量，并采用中位值平均滤波（防脉冲干扰平均滤波法)算法对偶然出现的脉冲性干扰，消除由其引起的采样值偏差。
ADC在另外一篇基于STM32F103C8T6四路AD采集数据显示在oled屏上非DMA传输方式已经介绍过啦，在这里就不再介绍了，主要说明DMA传输方式。
-
DMA的作用
DMA，直接存储器存取，是一种可以大大减轻CPU工作量的存取方式。当CPU需要处理由ADC外设采集回来的数据时，CPU首先要把数据从ADC外设的寄存器读取到内存中（变量），然后进行计算处理，这是一般的方法。但是在转移数据的过程中会占用CPU的资源，而我们希望CPU更多地用于数据计算或者响应中断，因此，DMA正是为CPU分担数据处理工作，CPU可以在DMA转移数据时同时进行数据处理或响应中断。
void ADC1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//DMA1时钟使能
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//模拟输入
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//独立工作模式
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //扫描模式
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode =ENABLE;//连续转换
//不使用外部触发，使用内部软件触发
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel =4;//需要扫描的通道数
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);//ADC初始化
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Value;//存储器地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//外设到储存器(数据传输方向)
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_Value_Size;//数据传输量
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 循环扫描
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);//开始复位校准
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//获取ADC重置校准寄存器的状态
ADC_StartCalibration(ADC1);//开始指定ADC的校准状态
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待AD校准结束
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}
-
ADC参数
ADC_DataAlign：用来设置 ADC 数据对齐方式是左对齐还是右对齐，ADC转换后的数据被保存到数据寄存器中（ADC_DR）的0~15位或16~32位，数据宽度为16位，ADC转换精度12位。左对齐则是把ADC转换后的数值最高位D12与存储区域的最高位Bit15对齐，存储区域的低4位无意义。右对齐则是ADC转换的数值最低位D0保存在存储区域的最低位Bit0，高四位无意义
ADC_Mode：ADC的模式非常多，包括独立模式，注入同步模式等等，而不同的ADC是共用通道的，当两个ADC采集同一个通道的先后顺序、时间间隔不同时，就会有多种模式。我们只使用了一个ADC，所以选择独立模式，参数为 ADC_Mode_Independent。
ADC_ScanConvMode：用来设置是否开启扫描模式，当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序轮流采集各通道的值。如果采集多个通道，必须开启此模式。这里我们是采集多个通道的信号，这里我们选择开启 ： ENABLE
ADC_ContinuousConvMode： 用来设置是否开启连续转换模式，因为是连续转换，所以 我们选择开启连续转换模式 ： ENABLE。
ADC_ExternalTrigConv：用来设置启动规则转换组转换的外部事件 ，ADC在收到触发信号后才开始进行模数转换
ADC_NbrOfChannel：保存要进行ADC数据转换的通道数，可以为1 ~ 16个。这里我们是多次采集4个通道，所以值为 4即可
-
DMA参数
DMA_PeripheralBaseAddr：用来设置 DMA 传输的外设基地址 ,因为我们是ADC1传输，这里设置为(uint32_t)&ADC1->DR.
DMA_PeripheralInc:设置传输数据的时候外设地址是不变还是递增。如果设置 为递增，那么下一次传输的时候地址加 1，这里因为我们是一直往固定外设地址&ADC1->DR 发 送数据，所以地址不递增，值为 DMA_PeripheralInc_Disable DMA_PeripheralDataSize:用来设置外设的数据长度是为字节传输（8bits），半 字传输 (16bits) 还 是 字 传 输 (32bits) ， 这 里 我 们 是 半字传 输 ， 所 以 值设置为DMA_PeripheralDataSize_HalfWord。
DMA_MemoryBaseAddr:内存基地址，也就是我们存放 DMA 传输数据的内存地址。这里我们定义一个数组来存储DMA传输的数据。
DMA_MemoryInc： 设置传输数据时候内存地址是否递增 。这里我们是用数组来存储数据，毫无疑问内存地址是需要递增的，所以值为 DMA_MemoryInc_Enable。 DMA_MemoryDataSize：是用来设置内存的数据长度，同样设置为半字传输
DMA_DIR：设置数据传输方向，是从外设读取数据到内存还是从内存读取数 据发送到外设，也就是外设是源目地还是目的地，这里我们设置为外设读取数据到内存， 所以外设自然就是源目地了。 DMA_BufferSize：设置一次传输数据量的大小 DMA_Mode：用来设置 DMA 模式是否循环采集，也就是说，比如我们要从中采 集 1个字节发送到串口，如果设置为重复采集，那么它会在1个字节采集完成之后继续从内 存的第一个地址采集，如此循环 。
DMA_Priority：是设置 DMA 通道的优先级，有低，中，高，超高三种模式，如果要开启多个通道 ， DMA_Priority_Medium，这个值就非常有意义
DMA_M2M：设 置 是 否 是 存 储 器 到 存 储 器 模 式 传 输 。我们是外设到存储器，所以我们选 择 DMA_M2M_Disable
-
中位值平均滤波（防脉冲干扰平均滤波法）
方法:“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
优点:融合了两种滤波的优点。对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除有其引起的采样值偏差。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。
缺点:测量速度慢。
这里采用了一个二维数组来分别存储四个AD通道的采样值，然后分别进行计算，具体代码如下：
void middleAverageFilter(void) //中位值平均滤波（防脉冲干扰平均滤波法)
{
u16 i,j,k,g;
u16 temp;
u16 Sum_Value[ADC_Value_Size] = {0};
u16 value_buf[ADC_Value_Size][ADC_Value_Number] = {0};
for(g = 0 ; g < ADC_Value_Size ; g++)
{
for(i = 0; i < ADC_Value_Number; i++)
{
value_buf[g][i] = ADC_Value[g];
}
}
/*从小到大冒泡排序*/
for(g = 0 ; g < ADC_Value_Size ; g++)
{
for(j = 0; j < ADC_Value_Number-1; j++)
{
for(k = 0; k < ADC_Value_Number-j-1; k++)
{
if(value_buf[k] > value_buf[k+1])
{
temp = value_buf[g][k];
value_buf[g][k] = value_buf[g][k+1];
value_buf[g][k+1] = temp;
}
}
}
}
for(g = 0 ; g < ADC_Value_Size ; g++)
{
for(i = 1; i < ADC_Value_Number-1; i++)
{
Sum_Value[g] += value_buf[g][i];
}
}
Light_value =4096 - Sum_Value[0]/(ADC_Value_Number-2);
m7_value=Sum_Value[1]/(ADC_Value_Number-2);
m135_value =4096 - Sum_Value[2]/(ADC_Value_Number-2);
m2_value = Sum_Value[3]/(ADC_Value_Number-2);
}
-
传感器
本实验用到了 MQ-2 烟雾传感器、MQ-7一氧化碳传感器、MQ-135空气质量传感器和光敏电阻传感器。传感器这里就不再介绍啦，大家有传感器就应该有资料的，直接连在对应的引脚就可以用啦。
-
实验现象
-
下载链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1mSeRNDlMI7LjZT-7dlyOQQ
提取码：1zi4
