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单片机周期信号波形识别

发布时间:2025-03-04 21:14:30

㈠ STM32F103系列ADC如何确定采样周期

当我们对某个信号进行采样时,比如周期性的正弦波波形进行AD采样,首先需要考虑如何确定采样点的数量以及采样周期。在配置ADC模块时,还需要考虑采样时间、ADC_CLK的频率以及单次采样的完成时间。这些参数如何确定,对采样结果的准确性和稳定性至关重要。

采样周期是指从输入模拟信号开始,由单片机转换成数字量,再到读取数字量的整个过程所需的时间。它包括转换时间和读取时间。通常情况下,读取时间很短,可以忽略不计,因此采样周期约等于转换时间。转换时间指的是ADC将记录的模拟量转换成数字量所需的时间,该过程包括采样时间、ADC内部处理时间以及数据存储时间等。

采样时间是由寄存器配置的STM32采样模拟量的时间,设置越长意味着更精确的采样。采样间隔即为采样周期,它是两次连续采样之间的间隔时间。采样频率,也就是采样率,是采样周期的倒数,理论上需要大于最高信号频率的两倍以避免混叠失真,工业应用中通常要求大于5倍。

ADC的分辨率指的是它的量化精度,STM32的ADC通常为12位,分辨率为2的12次方。采样速率指的是数据手册中的数据传输速率,常用单位为ksps(千次/秒)或Msps(百万次/秒)。ADC的采样频率必须小于其转换速率,且大于被测信号频率的两倍以防止失真。

转换时间的计算包括采样时间以及12.5个ADC时钟周期,这部分时间加上寄存器存取时间和数据移动存储时间构成了完整的转换过程。量程指的是允许输入的模拟信号范围,最低有效位(LSB)是分辨率的最小单位,计算公式为满量程值除以ADC的分辨率。

STM32的ADC模块通常包含多个通道,对应不同的输入信号。设置ADC采样频率时,需要考虑可编程的通道采样时间。采样时间由ADC_SMPR1和ADC_SMPR2寄存器中的SMP[2:0]位确定,每个通道可以配置不同的采样时间。总转换时间计算为采样时间加上12.5个周期。

系统时钟ADC_CLK的配置通常通过时钟配置寄存器(RCC_CFGR)实现,通过选择PCLK2的分频比来提供ADC时钟。例如,PCLK2做6分频后,ADC_CLK为12MHz;8分频后,ADC_CLK为9MHz。STM32F103系列芯片手册明确指出,ADC_CLK的最大值为14MHz。

㈡ 如何让单片机识别某个频率的脉冲信号

嘿嘿 实际上就是一个频率测量 例如 每一个采样周期内计算一下测量信号的频率值
然后与设定的频率值进行比较 如果相等即为1HZ 则做出相应的处理
否则不处理

信号的频率的测量: 用计数器对信号的脉冲进行计数 再使用定时器定时1秒钟
每当1秒时间到 计数的值 就是信号的频率值。

呵呵 满意 就选满意回答

㈢ 如何用单片机来测量正弦信号的周期

将双极性的正弦信号通过迟滞比较器等电路转变为单极性方波。方波接单片机的定时器的输入捕获端口。单片机可设置上升沿捕获或下降沿捕获,捕获中断发生时,计算本次捕获时间与上次捕获时间的差值,并记录本次捕获时间,该时间作为下一次中断的减数。

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