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基于STM32开发的数字频率计项目 组成部分:时基电路，整形电路，调节电路，信号输入。 实现功能：测量信号输入幅度1-5v方波，频率为1khz-10khz测量精度1%，信号输出。 当输入信号大于15v时，具有报警信息。 具备串口通信，可计算占空比。 包括程序源码和原理图，程序源码注释详细，适合单片机开发人员

最近搞了个基于STM32的数字频率计项目，感觉挺有意思的，拿出来分享一下。这个项目主要是用来测量方波的频率和占空比，测量范围在1kHz到10kHz之间，精度能控制在1%以内。当然，如果输入信号超过15V，它还会发出报警信息。整个项目包括了时基电路、整形电路、调节电路和信号输入部分，最后还通过串口通信输出数据。

硬件部分

首先，时基电路是整个频率计的核心，它决定了测量的精度。我们用的是STM32的定时器功能，配置成输入捕获模式。整形电路则是将输入的方波信号处理成适合STM32读取的TTL电平。调节电路主要是为了适应不同的输入信号幅度，确保信号在1V到5V之间。

软件部分

软件部分主要是STM32的程序，代码量不大，但功能挺全。首先是定时器的配置，这里我们用TIM2定时器来捕获输入信号的上升沿和下降沿，计算周期和占空比。

void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC1) != RESET) { // 捕获到上升沿 rising_edge = TIM_GetCapture1(TIM2); TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1); } if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC2) != RESET) { // 捕获到下降沿 falling_edge = TIM_GetCapture2(TIM2); TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC2); } // 计算周期和占空比 period = falling_edge - rising_edge; duty_cycle = (falling_edge - rising_edge) / period * 100; }

接下来是串口通信部分，我们通过USART将测量结果发送到上位机。为了方便调试，我还加了一些调试信息。

void USART_SendData(uint16_t data) { while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); USART_SendData(USART1, data); } void USART_SendString(char *str) { while (*str) { USART_SendData(*str++); } }

报警功能

当输入信号超过15V时，系统会通过LED灯和串口发出报警信息。这个功能是通过ADC采样实现的，采样值超过某个阈值时触发报警。

void ADC_IRQHandler(void) { if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC) != RESET) { uint16_t adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1); if (adc_value > ALARM_THRESHOLD) { GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); // 点亮LED USART_SendString("ALARM: Input voltage exceeds 15V!\r\n"); } ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC); } }

总结

这个项目虽然不算复杂，但涵盖了STM32的多个功能模块，包括定时器、ADC、USART等，非常适合用来学习和巩固STM32的基础知识。代码和原理图我都放在了GitHub上，有兴趣的朋友可以去看看。总的来说，这个数字频率计项目还是挺有成就感的，尤其是看到它准确测量出信号频率和占空比的时候，感觉之前的努力都值了。