STM32單片機(jī)片上數(shù)字濾波器操作文檔

本文來自看海的四代目徒弟：XJIE

大家好，這個(gè)文檔，是為了幫助大家快速入門數(shù)字濾波器在單片機(jī)上的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，大家在閱讀完之后可能還會(huì)有一些疑問，大家可以自行去查閱資料。

上節(jié)課我們?cè)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/STM32F103C8T6/">STM32F103C8T6上實(shí)現(xiàn)了頻率計(jì)的功能，我們?cè)谏洗蔚幕A(chǔ)上進(jìn)行下一步的操作。

首先，關(guān)于數(shù)字濾波器分為FIR和IIR兩種（如果不明白，需要去查閱資料），在這里我們關(guān)心我們?cè)趺吹玫轿覀兿胍獮V波器的參數(shù)。

我們打開matlab。

在命令行窗口中輸入filterDesigner。

我現(xiàn)在想設(shè)計(jì)一個(gè)IIR的低通濾波器，他的截止頻率是10Hz，巴特沃斯型，這里的采樣頻率需要根據(jù)我們之前上課的時(shí)候設(shè)計(jì)的ADC的采樣頻率一致（250Hz）

這個(gè)濾波器設(shè)計(jì)器有很多的功能，這個(gè)留給大家探索。

依次點(diǎn)擊目標(biāo)->生成c頭文件

直接點(diǎn)擊生成，（記住自己保存在哪里了），然后我們找到我們保存STM32CubeMX生成的.ioc文件，接下來把剛剛生成的文件保存在如圖所示的文件中。

我們用記事本打開fdacoefs.h文件，他會(huì)告訴我們還需要添加一個(gè).h文件

我們找到這個(gè)文件，也復(fù)制到這個(gè)文件夾下。

到這里基本的參數(shù)有關(guān)的生成以及，文件的移動(dòng)已經(jīng)完成了。接下來我們開始代碼的操作。

在main.c中包含剛剛我們添加的這兩個(gè)文件。然后編譯這個(gè)工程。

右鍵這個(gè)fdacoefs.h文件。打開它

我們把里面的4個(gè)數(shù)組都剪切到mian.c中。

我們先定義兩個(gè)結(jié)構(gòu)體，用來記錄我們的濾波器的參數(shù)。

其中，Biquad是各個(gè)節(jié)（這個(gè)數(shù)字濾波器的知識(shí)）中的參數(shù)，IIRFilter是整個(gè)濾波器的結(jié)構(gòu)體，然后我們?cè)诖a合適的地方寫下這兩個(gè)函數(shù)。

IIRFilter_Init是對(duì)濾波器的初始化，就是把我們剛剛生成的參數(shù)填入我們定義的濾波器，

IIRFilter_Process是有數(shù)據(jù)來的時(shí)候，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。

先定義一個(gè)iir濾波器并對(duì)其進(jìn)行初始化。

我們把ADC采集到的電壓通過濾波器濾波，我們來看看效果吧！

我左邊給的是5Hz的信號(hào)，右邊給的是15Hz的信號(hào)，都是100mVpp，由于低通濾波的截至頻率是10Hz，因此5Hz的信號(hào)通過了濾波器，而15Hz的信號(hào)被濾波器衰減。

By the way，整個(gè)代碼對(duì)初學(xué)者來說可能不是這么好理解，這是對(duì)你們的一個(gè)挑戰(zhàn)也是機(jī)遇