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HAL库教程13:AD+DMA采集数据的滤波

发布时间:2020-06-18 发布时间:
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  借助DMA可以快速采集大量数据,如果数据采集过来却不使用就是浪费。在我的板子上,AD值代表温度,如果系统检测到温度过高,可能会采取一些强制的保护措施。而AD采样是容易受干扰的,所以要对采样数据进行滤波,减少噪声对系统的干扰。接下来我们采用计算平均值的算法来滤波。

  我们从每256个数据中,提取出1个算数平均值。2个通道,每个通道采集256个数据的话,共需要采集512个数据。由于DMA转换数据是循环进行的,如果等512个数据全部采集完,再做算数平均的话,新的数据已经采集完毕,旧的数据被覆盖,发生了改变。因此可以采用分两段处理的思想。

  开启一个1024大小的数组,在前半段转化完成时,也就是前512个数据个数据已经处理完毕的时候,遍历前512个数据,计算算数平均值。此时DMA正在处理后512个数据,并且需要保证在后半段数据处理完之前,计算完前半段数据的平均值。然后等DMA处理完所有的数据以后,会从头开始,重新转换数据。我们要赶在DMA处理前半段数据的期间,计算出后半段数据的平均值。

  HAL库提供了HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback函数,在转换完成一半时会调用。另外,由于前512个数据包含了两个通道的AD值,所以要分开计算平均值。函数HAL_ADC_ConvCpltCallback在转换完成时调用。为了区分是前半段还是后半段的数据处理,可以新增标志位。


//AD.c

u8 DMA_FLG = 0;

uint32_t ADC1_RANK1_AVG = 0;

uint32_t ADC1_RANK2_AVG = 0;


/**

  * @brief 获取不同通道的平均值

  * @param DMA转换进度,是前一半还是后一半

  * @retval None

  */

void Get_ADC_Avg(u8 flg)

{

  int start,end;

  int ADC1_RANK1_SUM = 0;

  int ADC1_RANK2_SUM = 0;

  if(flg)//DMA后半段

  {

    start = ADC_CHANNEL_CNT>>1;

    end = ADC_CHANNEL_CNT;

  }

  else

  {

    start = 0;

    end = ADC_CHANNEL_CNT>>1;

  }

  for(int i = start; i < end;i++)

  {

    if(0 == i%2)//偶数

    {

      ADC1_RANK1_SUM += AD_Buf[i];

    }

    else

    {

      ADC1_RANK2_SUM += AD_Buf[i];

    }

  }

  ADC1_RANK1_AVG = ADC1_RANK1_SUM/(ADC_CHANNEL_CNT>>2);

  ADC1_RANK2_AVG = ADC1_RANK2_SUM/(ADC_CHANNEL_CNT>>2);

}



/**

  * @brief ADC通道转化结束以后触发回调函数

  * @param 触发转换完成中的的ADC句柄

  * @retval None

  */    

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

{

  if(hadc==(&hadc1))

  {

    DMA_CNT++;

    DMA_FLG = 1;

    Get_ADC_Avg(DMA_FLG);  

  }    

}


/**

  * @brief ADC通道转化完成一半时触发回调函数

  * @param 触发转换完成中的的ADC句柄

  * @retval None

  */    

void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

{

  if(hadc==(&hadc1))

  {

    DMA_FLG = 0;

    Get_ADC_Avg(DMA_FLG);  

  }

}


  在main函数中,打印平均AD值,并区分是前/后半段处理的结果。


//main()

  while (1)

  {

    HAL_Delay(1000);

    printf("采样次数: %dn",ADC_CHANNEL_CNT/2);

    printf("TempA均值 %d ;TempB均值 %d. n",ADC1_RANK1_AVG,ADC1_RANK2_AVG);

    if(DMA_FLG)

      printf("当前是后半段n");

    else

      printf("当前是前半段n");

    printf("DMA采集数据的次数是 %dn",DMA_CNT);

    DMA_CNT=0;

  }



  观察现象可以发现,当1s的时间到达的时候,刚刚处理的是DMA的前半段数据还是后半段,并不能确定。但不论是前后半段,由于这种类似于“互斥”做法,在读取数据计算平均值的时候,可以保证数据没有被“篡改”。



关键字:HAL库  AD+DMA  采集数据  滤波

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