关于STM32精准采频率的实现

Bertha 。 2022-05-26 01:41 193阅读 0赞

博主这次做训练题遇到了采频率的问题，做单项并网问题，需要实时了解频率的相关信息。  
尝试直接用他们提供的**输入捕获**，发现并不是很好用，琢磨了半天，实现了自己的部分采用。  
这里就不一步一步的分析了，估计看的情况也比较少。  
直接上手，不过，博主是从正点原子那里直接得到的库里面查找的信息。  
一般定时器的配置  
\#pwm\_in\_mode.h文件  
这里介绍了两个配置函数

#ifndef __TIMER_H
    #define __TIMER_H
    #include "stm32f4xx.h"
    
    void TIM2_CH2_Cap_Init(void);
    void TIM2_IRQHandler(void);
    
    #endif

看自己的爱好，我这里把一般的\*\*(u16 arr,u16 psc)\*\*省略到里面去了，大家可以直接改掉也行，加在函数头里面传参。  
\#pwm\_in\_mode.c文件  
有几种模式，大家可以直接抄过去  
\#\#时间设定初始化

TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);	
    
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=84-1;                       
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=0xffffffff;//对应下面                         
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

\#\#引脚初始化

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); 
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //GPIOA1		
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); 	
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_TIM2);

\#\#中断优先级

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =0x03;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

\#\#使能和其他配置

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; 
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;	
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;	 
    TIM_ICInit(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;//	
    
    TIM_PWMIConfig(TIM2,&TIM_ICInitStructure);
    
    /* Select the TIM4 Input Trigger: TI2FP2 */
    TIM_SelectInputTrigger(TIM2, TIM_TS_TI2FP2);
    
     /* Select the slave Mode: Reset Mode */
    TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SlaveMode_Reset);
    TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM2, TIM_MasterSlaveMode_Enable);
    
    /* TIM enable counter */
    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC2, ENABLE);

\#中断函数处理  
这里就可以计算出周期和时间了，也可以直接复制过去。

void TIM2_IRQHandler(void)
    { 
    	TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2); //Çå±êÖ¾Î» 
    	
    	IC2Value=TIM_GetCapture2(TIM2);
    	IC1Value=TIM_GetCapture1(TIM2);
    	
    	if(IC2Value!=0){
    		DutyCycle=(float)IC1Value*100/IC2Value;
    		Frequency =(float)1000000/IC2Value;//对应上面的1Mhz
    	}
    	else{
    		DutyCycle=0;
    		Frequency=0;
    	}
    }

\#显示和现象对比

OLED_Refresh_Gram();
    if(print_mode==0)
    {		
       OLED_ShowString(0,0,"MeasureResult:",16);
       OLED_ShowString(0,16,"IC2Value:",16);
       OLED_ShowNum(72,16,IC2Value,7,16);
       OLED_ShowString(0,32,"DutyCycle:",16);
       OLED_ShowFloatNum(80,32,DutyCycle,7,16); 
       OLED_ShowString(0,48,"Frequency:",16);
       OLED_ShowFloatNum(80,48,Frequency,7,16);
    }

![aaa][]

\#精度与误差  
这里定时器读到的IC1Value和IC2Value精度的限制，博主试过，最小可识别刻度在0.002hz，暂时还是够用的。  
![z'z'z][z_z_z]  
如果做的过程中没能实现，可以直接下载参考我的.c文件，这里是[文件链接][Link 1]。  
注意，博主的单片机型号是STM32F4系列的，时钟配置的TIM2是168M，如果不懂时钟的计算可以参考我前面的文章有讲解。

很多正在学习的小伙伴经常私信博主，想要全部的工程文件，这里是整个工程的[文件链接][Link 2]，然后采频率只是一部分，有涉及，主题功能还是其他的，不是单一采频率。

[aaa]: /images/20220526/f561f5baa93643cf8f4d00264b0e1e9a.png
[z_z_z]: /images/20220526/afc2aba96bf24321a8309ef9a3699059.png
[Link 1]: https://download.csdn.net/download/klaus_x/10367158
[Link 2]: https://download.csdn.net/download/klaus_x/11460900