【亲测免费】 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:
  1. 下载本资源包。
  2. 在IDE中导入工程，并配置合适的编译设置。
  3. 根据需求调整串口通信配置（如果使用）。
  4. 编译并烧录至STM32F103VET6目标板。
  5. 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。