THD计算基于FFT: 正弦波、三角波、方波在STM32F103VET6上的实现
项目简介
本资源提供了一个基于STM32F103VET6微控制器的简单频谱分析方案，用于计算正弦波、三角波和方波信号的总谐波失真（Total Harmonic Distortion, THD）。通过采用1024点的快速傅里叶变换（FFT），本项目旨在演示如何在嵌入式系统中进行基本的信号处理。需要注意的是，由于频率分析时没有应用插值法，因此结果会存在一定的误差。
技术细节
- 硬件平台: STM32F103VET6 (Cortex-M3内核)
- 核心功能:
- 使用片上ADC对模拟信号进行采样。
- 通过DAC生成正弦波、三角波和方波信号。
- 应用FFT算法对采集的信号进行频谱分析。
- 计算并输出各波形的THD值。
- 软件特性:
- 程序设计支持通过串口通信与上位机交互，用户需注释或启用相关代码以适应不同的使用场景。
- THD计算可在轮询模式下独立运行，无需外部触发，提供了灵活的应用方式。
- 含有详细注释，方便理解与二次开发。
注意事项
- 为了准确评估THD，确保模拟信号的纯净度和稳定的频率与幅值。
- 谐波分析精度受限于FFT点数和未实施的插值技术，高精度应用可能需要更高级的数据处理策略。
- 上位机支持不是必需项，但提供了一种查看和控制计算结果的便利方式，具体配置和协议请参考代码中的说明。
开发环境与使用指南
- 开发环境: Keil uVision 或者其他STM32兼容IDE。
- 快速启动:
- 下载本资源包。
- 在IDE中导入工程，并配置合适的编译设置。
- 根据需求调整串口通信配置（如果使用）。
- 编译并烧录至STM32F103VET6目标板。
- 可选：通过串口工具连接设备，接收THD数据或进行控制。
结论
此项目是学习和实践嵌入式系统中数字信号处理的理想案例，特别是对于那些对FFT、THD以及STM32系列MCU感兴趣的开发者。通过实际操作，用户不仅能够掌握基础的信号分析技能，还能深入了解STM32的高级应用。请注意，实验过程中适度调整和优化代码，以适应不同应用场景下的性能要求。