代码收藏家技术教程 2023-07-22

使用STM32 TIMER_TRGO触发ADC采集、DMA传输和中断均方根处理实现三相电压显示

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：
请添加图片描述

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

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

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

}