HAL库教程13：AD+DMA采集数据的滤波

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我是靠谱客的博主霸气睫毛，这篇文章主要介绍HAL库教程13：AD+DMA采集数据的滤波，现在分享给大家，希望可以做个参考。

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。

复制代码

//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);  
  }
}

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//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。

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//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;
  }