基于STM32的ADC采样及各式滤波实现（HAL库，含VOFA+教程）_数据采集滤波算法stm32

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本文详细介绍了在STM32嵌入式开发中，如何配置ADC、时钟树以及各种滤波算法如一阶互补、中位值、算术平均、滑动平均、限幅平均和卡尔曼滤波的应用。通过比较不同滤波器的效果，强调了根据实际工程需求选择合适滤波器的重要性。

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4、ADC1配置：利用ADC1的通道IN1进行AD采样，保持独立模式；

5、时钟树配置：

6、工程配置：

四、滤波算法与效果

受限于MCU自身的ADC外设缺陷，其精度和稳定性通常较差，很多场景下需要采取滤波补偿。
滤波的作用就是减少噪声与干扰对数据测量的影响。

4.1 未添加滤波算法

重写printf函数：

#include "stdio.h"
//重定义
int fputc(int c,FILE *stream)
{
	uint8_t ch[1]={c};
	HAL_UART_Transmit(&huart1,ch,1,0xFFFF);
	return c;
}

main函数：

while(1){	
    HAL_ADC_Start(&hadc1);						//开启ADC1，放置在while循环中
	ADC_value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);			//获取ADC1的数值
	HAL_Delay(10);								//延迟函数，防止采样失效
	printf("ADC_value:%d\n", ADC_value);
}

VOFA+读取到的数据：

上图借助VOFA+上位机可以清楚看出未使用滤波的ADC采样波动还是比较明显的，但是作者主观干啥F1系列的ADC确实好像比F4系列的ADC稳定些。（之所以不是4096可能是因为电源未达到3.3v）

4.2 一阶互补滤波

方法：取a=0~1,本次滤波结果=（1-a）本次采样值+a上次滤波结果
优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合
缺点：相位滞后，灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号

//一阶互补滤波
int firstOrderFilter(int newValue, int oldValue, float a)
{
	return a * newValue + (1-a) * oldValue;
}

ADC_value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);			//获取ADC1的数值
//主函数
while(1){
    HAL_ADC_Start(&hadc1);						//开启ADC1，放置在while循环中
    Filtering_Value = firstOrderFilter(HAL_ADC_GetValue(&hadc1),ADC_value,0.3);    //滤波算法
	HAL_Delay(10);								//延迟函数，防止