姓名：楊晶晶 學號：21011210420 學院：通信工程學院

轉(zhuǎn)載自：https://blog.csdn.net/malele4th/article/details/79361030

【嵌牛導讀】

? ? ? 運動性肌疲勞是體育界和運動醫(yī)學界十分關(guān)注的課題。目前较屿，許多研究致力于尋找*定和預防肌肉疲勞產(chǎn)生的方法隧魄，大多數(shù)研究是從全身的生理、生化狀況來推斷肌肉的功能狀況隘蝎，直接進行局部肌肉的研究還很少堤器。表面肌電信號(sEMG信號)是從皮膚表面通過電極引導、放大末贾、顯示和記錄下來的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動時的生物電信號，信號形態(tài)具有較大的隨機性和不穩(wěn)定性整吆。它與肌肉的活動狀態(tài)和功能狀態(tài)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)性拱撵，因而能在一定的程度上反映神經(jīng)肌肉的活動，在康復醫(yī)學領(lǐng)域的肌肉功能*價以及在體育科學中的疲勞判定表蝙、運動技術(shù)合理性分析等方面均有重要的實用價值拴测。表面肌電信號采集屬無創(chuàng)性，操作簡單府蛇，病人易接受集索，有著廣泛的應用前景。

【嵌牛鼻子】明確肌電信號的采集需要的單片機功能，編寫代碼务荆，對代碼進行分析妆距。

【嵌牛提問】如何用A/D、Timer函匕、DMA采集肌電信號娱据？如何利用STM32比編寫程序？

【嵌牛正文】

STM32采集肌電信號

目錄

? ? ? ? ? ? 1.采集方式ADCTimerDMA

? ? ? ? ? ? 2.采集程序的配置

? ? ? ? ? ? 3.對采集的sEMG的分析

? ? ? ? ? ? 4.STM32F407源碼

1采集方式ADC+Timer+DMA

（1）肌電信號采集板有雙通道盅惜，信號的放大倍數(shù)可調(diào)中剩，采樣頻率可調(diào)

（2）使用STM32的ADC多通道+Timer觸發(fā)+DMA傳輸模式采集肌電信號

（3）通過串口將數(shù)據(jù)實時發(fā)送給上位機。

2采集程序的配置

肌電信號采集的ADC通道配置子程序如下：

（1）初始化ADC通道的引腳復用功能

（2）設置傳輸數(shù)據(jù)的DMA方式

（3）設置ADC通道的采樣頻率抒寂，觸發(fā)模式结啼，掃描模式等

（4）設置定時器和定時器中斷

void ADCInit(void)

{

? ? ADCInit_GPIO();

? ? ADCInit_DMA();

? ? ADCInit_ADC();

? ? ADCInit_Nvic();

? ? ADCInit_Timer();

}

3.對采集的sEMG的分析

張手、握拳屈芜、放松時的肌電信號

肌電信號的采樣頻率是500HZ郊愧，對原始信號進行頻率變換后可以看到50HZ的工頻噪聲干擾較大，采用50HZ的數(shù)字陷波器濾除工頻噪聲干擾沸伏。采集到的肌電信號最主要的能量集中在20-200HZ糕珊。

原始肌電信號、頻率變換后的信號毅糟、50Hz陷波后的信號

對采集到肌電信號進行預處理红选、提取特征，輸入到分類模型姆另，得到的正確率如下表所示：

三種動作識別率

4.STM32F407源碼

用到main.c喇肋、 adc.c、 adc.h

main.c

#include "sys.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

#include "led.h"

#include "pwm.h"

#include "adc.h"

int main(void)

{

? ? ? ? char buff1[5],buff2[5];

? ? ? ? NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);? //設置系統(tǒng)中斷優(yōu)先級分組2

? ? ? ? delay_init(168);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //初始化延時函數(shù)

? ? ? ? uart_init(115200);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //初始化串口波特率為115200

? ? ? ? LED_Init();

? ? ? ? ADCInit();?

? ? ? ? while(1)

? ? ? ? {?

? ? ? ? ? ? ? ? if(dateFlag==1)? //判斷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)更新完成

? ? ? ? ? ? ? ? {? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sprintf(buff1,"%.6f,",ch1);? //sprintf()打印到字符串中迹辐，printf打印到命令行輸出

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printf("%s",buff1);

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sprintf(buff2,"%.6f,",ch2);

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? printf("%s",buff2);

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? dateFlag=0;? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? }

}

adc.h

#ifndef __ADC_H

#define __ADC_H

#include "sys.h"

#include "usart.h"

#define? N? 5? ? ? ? ? ? //每通道采5次

extern double ch1,ch2;? ? //用來存放采集結(jié)果

extern u8? ? dateFlag;? ? //數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成標志

static void ADCInit_GPIO(void);

static void ADCInit_ADC(void);

static void ADCInit_DMA(void);

static void ADCInit_NVIC(void);

void ADCInit_Timer(void);

void ADCInit(void);

double Get_Adc1(vu16 advalue);

#endif

adc.c

#include "adc.h"

#include "delay.h"? ?

/* 數(shù)據(jù)定義 */

vu16? AD_Value[N];? //用來存放ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果蝶防，也是DMA的目標地址

double ch1,ch2;? ? //用來存放采集的結(jié)果

u8? ? dateFlag=0;

u8 UpdataTIM = 0;? ?

/*

* Function? ? : static void ADCInit_GPIO(void)

* Description : ADC GPIO初始化

*/

static void ADCInit_GPIO(void)

{

? ? GPIO_InitTypeDef? GPIO_InitStructure;

? ? RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);? ? ? //使能GPIOA時鐘

? ? //ADC通道初始化

? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;? ? ? //PA0,PA1 ADC通道

? ? GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;? ? ? ? ? ? ? //模擬輸入

? ? GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;? ? ? ? ? //不帶上下拉

? ? GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //初始化?

}

/*

* Function? ? : static void ADCInit_ADC(void)

* Description : ADC模式初始化

*/

static void ADCInit_ADC(void)

{

? ? ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;

? ? ADC_InitTypeDef? ? ? ADC_InitStructure;

? ? RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE);? ? //使能ADC3時鐘

? ? RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,ENABLE);? ? ? //ADC3復位

? ? RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC3,DISABLE);? ? //復位結(jié)束?

? ? ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //獨立模式

? ? ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles; //兩個采樣階段之間的延遲5個時鐘

? ? ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;? ? ? //DMA失能（對于多個ADC通道）

? ? ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;? ? ? ? ? ? ? ? ? //預分頻4分頻

? ? ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //初始化

? ? ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;? //12位模式

? ? ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;? ? ? ? ? ? //掃描模式（多通道ADC采集需要用掃描模式）

? ? ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;? ? //關(guān)閉連續(xù)掃描

? ? ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_Rising;? //上升沿觸發(fā)

? ? ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;? ? ? ? //定時器事件2觸發(fā)ADC

? ? ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;?

? ? ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 2;? ? ? ? ? ? ? //2個轉(zhuǎn)換在規(guī)則序列中

? ? ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //ADC初始化

? ? //連續(xù)模式下通道的配置

? ? ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_15Cycles);? //PA0,VIN1,通道0,rank=1，表示連續(xù)轉(zhuǎn)換中第一個轉(zhuǎn)換的通道

? ? ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_5, 2, ADC_SampleTime_15Cycles);? //PA1,VIN2,通道1

? ? ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC3, ENABLE);? //連續(xù)使能DMA

? ? ADC_DMACmd(ADC3, ENABLE);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //使能ADC_DMA

? ? ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //開啟AD轉(zhuǎn)換器?

}

/*

* Function? ? : static void ADCInit_DMA(void)

* Description : ADC使能DMA模式

*/

static void ADCInit_DMA(void)

{

? ? DMA_InitTypeDef? DMA_InitStructure;

? ? RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE);? //時鐘使能

? ? //DMA設置

? ? DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_2;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //選擇通道號

? ? DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC3->DR);? ? ? ? ? //外圍設備地址,ADC_DR_DATA規(guī)則數(shù)據(jù)寄存器

? ? DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)(u16 *)AD_Value;? ? ? ? //DMA存儲器地址明吩，自己設置的緩存地址

? ? ? DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //傳輸方向:外設到存儲器

? ? DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*2;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //DMA緩存大小间学，數(shù)據(jù)傳輸量N*2

? ? DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

? ? DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //DMA模式

? ? DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;? ? ? ? ? ? ?

? ? DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;? ? ?

? ? DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //初始化DMA2_Stream0,對應為ADC3

? ? //設置DMA中斷

? ? DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream0, DMA_IT_TC);? //清除中斷標志

? ? DMA_ITConfig(DMA2_Stream0, DMA_IT_TC, ENABLE);? ? //傳輸完成中斷? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //使能DMA

}

/*

* Function? ? : void ADCInit_Timer(void)

* Description : ADC觸發(fā)定時器的設置

*/

void ADCInit_Timer(void)

{

? ? TIM_TimeBaseInitTypeDef? TIM_TimeBaseStructure;

? ? RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);? //時鐘使能

? ? TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //失能時鐘

? ? TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);? ? ? //初始化定時器

? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 168-1;

? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 200-1;

? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

? ? TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up ;

? ? TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

? ? //使能定時器中斷

? ? TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);? //允許TIM2定時重載

? ? TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);

? ? TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);? ? ? ? ? ? ? //使能TIM2

}

/*

* Function? ? : void ADCInit_Nvic(void)

* Description : 中斷初始化

*/

static void ADCInit_Nvic(void)

{

? ? NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

? ? //定時器中斷設置

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;? ? ? ? ? ? //定時器TIM2中斷通道

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;?

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;? ? ? ?

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;? ? ? ? ? ? //IRQ通道使能

? ? NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //根據(jù)指定的參數(shù)初始化NVIC寄存器

? ? //DMA中斷設置

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA2_Stream0_IRQn;? ? //DMA2_Stream0中斷

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =1;? ? ?

? ? NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;? ? ? ? ?

? ? NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);?

}

/*

* Function? ? : void? ADCInit(void)

* Description : ADC初始化函數(shù)

*/? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

void ADCInit(void)

{

? ? ADCInit_GPIO();

? ? ADCInit_DMA();

? ? ADCInit_ADC();

? ? ADCInit_Nvic();

? ? ? ? ADCInit_Timer();

}?

/*

* Function? ? : void TIM2_IRQHandler(void)

* Description : TIM2??????

*/

void TIM2_IRQHandler(void)

{

? ? if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update))

? ? {? ? ?

? ? ? ? TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

? ? }

}

/*

* Function? ? : void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)

* Description : DMA2_Stream0中斷

*/

void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)

{

? ? u16 period = 0;

? ? if(DMA_GetITStatus(DMA2_Stream0, DMA_IT_TCIF0))? //判斷DMA傳輸完成中斷

? ? {

? ? ? ? DMA_ClearITPendingBit(DMA2_Stream0, DMA_IT_TCIF0);

? ? ? ? ? ? ? ch1=Get_Adc1(AD_Value[0]);

? ? ? ? ? ? ? ch2=Get_Adc1(AD_Value[1]);

? ? ? ? ? ? dateFlag=1;

? ? ? ? //判斷是否更新TIM2

? ? ? ? if(UpdataTIM)

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? period = 200-1;? ?

? ? ? ? ? ? TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, DISABLE);

? ? ? ? ? ? TIM2->ARR = period ;? ?

? ? ? ? ? ? TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE);?

? ? ? ? }

? ? }

}

double Get_Adc1(u16 adValue)

{?

? ? return (double)(adValue * 3.3 / 4096);

}