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/**
ADC + DMA + 定時器
定時器觸發ADC轉換。
采樣出來的點進行 FFT 分析。
******************************************************************************
**/
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "_SysTick.h"
#include "_Usart.h"
#include "lcd.h"
#include "./key/bsp_key.h"
#include "_Led.h"
#include "_ADC.h"
#include "math.h"
#include "arm_math.h"
#define FFT_LENGTH 4096 //FFT長度，默認是1024點FFT
float FFT_PARAMETERS(float * pSrc,u16 numSamples);
float fft_inputbuf[FFT_LENGTH*2]; //FFT輸入數組
float fft_outputbuf[FFT_LENGTH]; //FFT輸出數組
float MAX_AMP = 0;
u16 base_fre = 0;
float harmonic_waves[20] = {0};//前20次諧波的幅度存儲
arm_cfft_radix4_instance_f32 scfft; //
///===============================================================================================
///* Private variables ---------------------------------------------------------*/
///
extern uint8_t _DisplayTemp[60]; //存放需要屏幕顯示的字符串
///
uint8_t dis_temp=0; //默認0, 按鍵1切換1，顯示頻譜
//float mode_temp = 2.96;//測試模式，默認,串聯電流表檢測,系數是2.96。按鍵2切換1，并聯測電壓檢測
float mode_temp = 1;//2.965;//修正系數，默認,2.965并聯測電壓檢測.串聯電流表檢測。按鍵2切換1，
uint8_t k=0;
//uint8_t _Flag_DMA_IT=0;
extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];// ADC1轉換的電壓值通過DMA方式傳到SRAM
//float ADC_ConvertedValueLocal[NOFCHANEL]; // 局部變量，用于保存轉換計算后的電壓值
///
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void _ADC_Process1(void);//ADC處理
//顯示各頻點的柱條
void dsp_column(void);
void display(void);
///===============================================================================================
///===============================================================================================
int main(void)
{
///====== 變量 =====================
///====== 初始化 ===================
SysTick_Init();/* 配置SysTick 為1us中斷一次 */
USART_Config();//初始化串口1
LED_GPIO_Config();
Key_GPIO_Config();
LCD_Init();
ADCx_Init(); //開了ADC1，4個通道。通道10~13對PC0~3。
_TIM3_Config();
///===============================================================================================
POINT_COLOR = BLACK;
//LCD_ShowString(8,8,240,300,16,"Measuring System");
while(1)
{
#if 1 ///// 引腳 PC0 , ADC1, ADC_Channel_10
DMA_Cmd( DMA1_Channel1 , ENABLE);
TIM_Cmd( TIM3, ENABLE);
if( Key_Scan( KEY1_GPIO_PORT ,KEY1_GPIO_PIN) == KEY_ON )
{
dis_temp = !dis_temp; //默認0, 按鍵1切換1，顯示頻譜
LCD_Clear( WHITE); //清屏
LCD_Display_Dir( dis_temp); //設置屏幕顯示方向
}
///~~~~~~~~~~~~////
if( Key_Scan( KEY2_GPIO_PORT ,KEY2_GPIO_PIN) == KEY_ON )
{
mode_temp = 2.96; // 按鍵2切換1，2.96串聯電流表檢測。默認,2.965并聯測電壓檢測,系數.。
LED1_0;
}
///////// 按下KEY4.切換到另一組模塊
/*檢測是否有按鍵按下 */
if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN) == 1 )
{
/*等待按鍵釋放 */
while(GPIO_ReadInputDataBit(KEY4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN) == 1 ) ;
mode_temp = 1.478; // 默認,并聯測電壓檢測,系數。按鍵2切換1，串聯電流表檢測
LED1_0;LED2_0;
}
if( Key_Scan( KEY3_GPIO_PORT ,KEY3_GPIO_PIN) == KEY_ON )
{
mode_temp = 1.414; //按鍵3切換，串聯電流表檢測。。默認,并聯測電壓檢測,系數2.96.。
LED1_1;
}
#endif
/////
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////
void DMA1_Channel1_IRQHandler (void)
{
u16 i ;
DMA_ClearITPendingBit( DMA1_IT_TC1);
TIM_Cmd( TIM3, DISABLE);
DMA_Cmd( DMA1_Channel1 , DISABLE);
TIM_SetCounter(TIM3,0);
arm_cfft_radix4_init_f32( &scfft,FFT_LENGTH,0,1 );//初始化scfft結構體，設定FFT相關參數
for( i=0;i<FFT_LENGTH;i++)//
{
fft_inputbuf[2*i]=ADC_ConvertedValue[i]*3.3/4096;//
fft_inputbuf[2*i+1] = 0;
}
arm_cfft_radix4_f32( &scfft, fft_inputbuf); //FFT計算（基4）
arm_cmplx_mag_f32( fft_inputbuf, fft_outputbuf, FFT_LENGTH); //把運算結果復數求模得幅值
FFT_PARAMETERS( fft_outputbuf, FFT_LENGTH); //FFT_LENGTH 4096 //FFT長度，默認是1024點FFT
//////////////////////////
////////////
if(dis_temp)//默認0, 按鍵1切換1，顯示頻譜
dsp_column();//顯示柱條。
else
display ();//顯示
}
////====================================================///
float FFT_PARAMETERS(float * pSrc,u16 numSamples)
{
u16 i;
float temp_MAX=0;
u16 temp_FRE=0;
pSrc[0] = 0;
for(i=0;i<numSamples/2;i++)
{
// printf("test[%d]:%f\r\n",i,pSrc[i]);
temp_MAX = 0;
if (pSrc[i]>pSrc[temp_FRE])
{
// temp_MAX = pSrc[i];
temp_FRE = i;
}
// else
// {
// temp_MAX = temp_MAX;
// temp_FRE = temp_FRE;
// }
}
MAX_AMP = temp_MAX;
base_fre = temp_FRE;
for(i=0;i<20;i++)
{
if(temp_FRE*(i+1)<=1000)
harmonic_waves[i]=pSrc[temp_FRE*(i+1)]/2048*1.02;
else
{ //k++;
harmonic_waves[i] = 10101;
}
}
return 0 ;
}/////
//////////////////////////////////////////////
//顯示 V單位
#if 0
void display(void)
{
uint8_t i;
//諧波振幅
for(i=0;i<20;i++)
{
if( harmonic_waves[i] == 10101 ) //超過題目要求的1k范圍的不顯示
{
// printf("harmonic_waves[%d]:%c\r\n",i,'-');
//sprintf((char*)_DisplayTemp," fre(%2d)_V = -- ", i+1 );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(56,40+13*i,240,24,12," ");//顯示
// k--;
}
else
{
// printf("harmonic_waves[%d]:%f\r\n",i,harmonic_waves[i]/2.8);
sprintf((char*)_DisplayTemp," f(%2d) I =%f mA ", i+1 , harmonic_waves[i]*1000/ mode_temp );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString( 56,40+13*i,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
}
}
//printf("base_fre:%d\r\n",base_fre);
//printf("Ipp=%f A \r\n", 2*harmonic_waves[0]/2.8 );
//頻率
sprintf((char*)_DisplayTemp," Fre = %d Hz ", base_fre );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(26,16,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
//基波
sprintf((char*)_DisplayTemp," Ipp = %f mA ", 2 * harmonic_waves[0]*1000/ mode_temp );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(116,16,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
}
#endif
//顯示 mV單位
#if 1
void display(void)
{
uint8_t i;
//諧波振幅
for(i=0;i<20;i++)
{
if( harmonic_waves[i] == 10101 ) //超過題目要求的1k范圍的不顯示
{
// printf("harmonic_waves[%d]:%c\r\n",i,'-');
//sprintf((char*)_DisplayTemp," fre(%2d)_V = -- ", i+1 );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(56,40+13*i,240,24,12," ");//顯示
// k--;
}
else
{
// printf("harmonic_waves[%d]:%f\r\n",i,harmonic_waves[i]/2.8);
sprintf((char*)_DisplayTemp," f(%2d) I =%7.3f mA ", i+1 , harmonic_waves[i]*1000/ mode_temp );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString( 56,40+13*i,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
}
}
//printf("base_fre:%d\r\n",base_fre);
//printf("Ipp=%f A \r\n", 2*harmonic_waves[0]/2.8 );
//頻率
sprintf((char*)_DisplayTemp," Fre = %d Hz ", base_fre );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(26,16,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
//基波
sprintf((char*)_DisplayTemp," Ipp = %.3f mA ", 2 * harmonic_waves[0]*1000/ mode_temp );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString(116,16,240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
}
#endif
//顯示各頻點的柱條
void dsp_column(void)
{
uint16_t i,j=0,m;
//
LCD_Clear( WHITE); //清屏
// LCD_Display_Dir(1); //設置屏幕顯示方向
// LCD_Fill(0,228,320,240, WHITE );//填充指定顏色
for(i=0;i<20;i++)
{
LCD_Fill(3+j, 228 - (uint16_t)(harmonic_waves[i]*90),12+j, 228 , BRRED );
LCD_ShowxNum(2+j,228, i+1 ,2, 12,0); //顯示一個數字
if( harmonic_waves[i] != 10101 )
{
sprintf((char*)_DisplayTemp,"%d", (uint16_t)(harmonic_waves[i]*1000/ mode_temp) );//將信息打印到_DisplayTemp地址空間里。
LCD_ShowString( 2+j, 216 - (uint16_t)(harmonic_waves[i]*90),240,24,12,_DisplayTemp);//顯示
j=j+16;
}
}
LCD_ShowString( 2, 0 ,240,24,12,"Ip/mV");//顯示
}
/////////////
/*********************************************END OF FILE**********************/

復制代碼

頻率	50Hz	500Hz	1kHz
電流峰峰值	1.152A	1.149A	1.155A

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