基于STM32的A/D采样软件滤波改进算法研究
发布时间：2021-04-09 10:34
在工程实践和实验中,经常要对经过A/D转换后的数据进行采集,但由于存在外界干扰和电路设计不合理等因素,将会导致数据不停的跳变,非常不稳定。为了改善这种情况,有效地去除干扰,提出一种改进的软件滤波算法。采用STM32作为高速处理器,对16个通道的A/D连续采样1 600次,每个通道采集100次,将采样到的数据通过内部的高速DMA通道传送到内存的数组中。首先对每个通道的100个数据进行冒泡排序,去掉排序后的前后各10个数据,用剩余的80个数据再取平均值。测试结果表明:这种改进的均值滤波算法,能够有效的去除跳变的干扰数据,使得处理后的数据变得稳定、可靠,提高了精度和稳定性。
【文章来源】：仪表技术与传感器. 2016,(03)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
电流检测电路
尽?图2电流检测电路图2中为了检测流过电阻Ｒ1的电流大小，建立了一个正反馈放大电路，放大倍数为1+Ｒ4/Ｒ3=51，流过负载Ｒ1的电流变化范围是0.25～0.35A，由此可计算得到输入给STM32的PA0的电压变化范围是1.275～1.785V。检测到电压后，通过I=U/Ｒ，即可求得流过负载Ｒ1的电流大校1.3显示电路简介显示电路采用12864接口的ILI9325，可以在液晶屏上显示采集到的16路电压值。2详细设计及关键技术2.1软件流程图在进行STM32F103软件开发时，编程语言采用C语言，编译环境为MDK5．0软件，流程图如图3所示。图3软件流程图在编程时，首先初始化ADC的16个通道为连续扫描模式，采集完1600次后启动DMA通道将1600个数据高速传送到内存数组中，传送完成后产生DMA中断［7］。在DMA中断中，首先关掉A/D采集，对1600个数据中每个通道的100个数据进行冒泡排序，然后去掉排序后的最大值和最小值各20个，用剩下的80个数据求平均值，最后将其送到TFT真彩屏上去显示。2.2ADC初始化程序代码voidAdc1_Init(void){rcc－＞apb2enr|=1＜＜2;//使能时钟rcc－＞apb2enr|=1＜＜4;//使能时钟rcc－＞apb2enr|=1＜＜3;gpiob－＞crl＆=0xffffff00;gpioa－＞crl＆=0x0000000;gpioc－＞crl＆=0xff000000;rcc－＞apb2enr|=1＜＜9;delay_ms(10);rcc－＞apb2rstr|=1＜＜9;//adc1复位rcc－＞apb2rstr＆=～(1＜＜9);rcc－＞cfgr＆=～(3＜＜14);rcc－＞cfgr|=2＜＜14;//6分频adc1－＞cr1＆=0xf0ffff;adc1－＞cr1|=0＜＜16;//独立工作模式adc1－＞cr1|=1＜＜8;//扫描模式adc1－＞cr2|=1＜＜1;//启用连续转换adc1－＞cr2＆=～(7＜＜17);adc1－＞cr2|=7＜＜17;//软件控制转换adc1－＞cr2|=1＜＜20;adc1－＞cr2＆=～(1＜＜11);//?
DC=1.6V无排序求均恤栩到ND值
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卡尔曼滤波的超声波电动机测速算法研究[J]. 黄帆,金龙,徐志科,潘鹏. 微特电机. 2015(11)
[2]基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计[J]. 张秀国. 实验室研究与探索. 2015(09)
[3]基于卡尔曼滤波的光学遥感影像高精度复原处理[J]. 张炳先,王密,潘俊. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(07)
[4]基于改进均值滤波和参数拟合的矿井TOA几何定位方法[J]. 孙继平,李晨鑫. 煤炭学报. 2015(05)
[5]血压脉搏振荡波的三重软件滤波提取算法[J]. 许永峰,贺玉成,周林. 电子测量与仪器学报. 2015(03)
[6]基于光电传感器的脉搏信号采集电路优化设计[J]. 龚中良,李曜. 电子器件. 2014(04)
[7]基于FPGA的软件滤波算法设计及实现[J]. 彭巧君,任勇峰,王强,刘占峰,陈倩. 科学技术与工程. 2014(03)
本文编号：3127468
【文章来源】：仪表技术与传感器. 2016,(03)北大核心CSCD
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
电流检测电路
尽?图2电流检测电路图2中为了检测流过电阻Ｒ1的电流大小，建立了一个正反馈放大电路，放大倍数为1+Ｒ4/Ｒ3=51，流过负载Ｒ1的电流变化范围是0.25～0.35A，由此可计算得到输入给STM32的PA0的电压变化范围是1.275～1.785V。检测到电压后，通过I=U/Ｒ，即可求得流过负载Ｒ1的电流大校1.3显示电路简介显示电路采用12864接口的ILI9325，可以在液晶屏上显示采集到的16路电压值。2详细设计及关键技术2.1软件流程图在进行STM32F103软件开发时，编程语言采用C语言，编译环境为MDK5．0软件，流程图如图3所示。图3软件流程图在编程时，首先初始化ADC的16个通道为连续扫描模式，采集完1600次后启动DMA通道将1600个数据高速传送到内存数组中，传送完成后产生DMA中断［7］。在DMA中断中，首先关掉A/D采集，对1600个数据中每个通道的100个数据进行冒泡排序，然后去掉排序后的最大值和最小值各20个，用剩下的80个数据求平均值，最后将其送到TFT真彩屏上去显示。2.2ADC初始化程序代码voidAdc1_Init(void){rcc－＞apb2enr|=1＜＜2;//使能时钟rcc－＞apb2enr|=1＜＜4;//使能时钟rcc－＞apb2enr|=1＜＜3;gpiob－＞crl＆=0xffffff00;gpioa－＞crl＆=0x0000000;gpioc－＞crl＆=0xff000000;rcc－＞apb2enr|=1＜＜9;delay_ms(10);rcc－＞apb2rstr|=1＜＜9;//adc1复位rcc－＞apb2rstr＆=～(1＜＜9);rcc－＞cfgr＆=～(3＜＜14);rcc－＞cfgr|=2＜＜14;//6分频adc1－＞cr1＆=0xf0ffff;adc1－＞cr1|=0＜＜16;//独立工作模式adc1－＞cr1|=1＜＜8;//扫描模式adc1－＞cr2|=1＜＜1;//启用连续转换adc1－＞cr2＆=～(7＜＜17);adc1－＞cr2|=7＜＜17;//软件控制转换adc1－＞cr2|=1＜＜20;adc1－＞cr2＆=～(1＜＜11);//?
DC=1.6V无排序求均恤栩到ND值
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卡尔曼滤波的超声波电动机测速算法研究[J]. 黄帆,金龙,徐志科,潘鹏. 微特电机. 2015(11)
[2]基于智能算法优化卡尔曼滤波器的电机转速估计[J]. 张秀国. 实验室研究与探索. 2015(09)
[3]基于卡尔曼滤波的光学遥感影像高精度复原处理[J]. 张炳先,王密,潘俊. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(07)
[4]基于改进均值滤波和参数拟合的矿井TOA几何定位方法[J]. 孙继平,李晨鑫. 煤炭学报. 2015(05)
[5]血压脉搏振荡波的三重软件滤波提取算法[J]. 许永峰,贺玉成,周林. 电子测量与仪器学报. 2015(03)
[6]基于光电传感器的脉搏信号采集电路优化设计[J]. 龚中良,李曜. 电子器件. 2014(04)
[7]基于FPGA的软件滤波算法设计及实现[J]. 彭巧君,任勇峰,王强,刘占峰,陈倩. 科学技术与工程. 2014(03)
本文编号：3127468
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