STM32定时器捕获市电频率

精确测量外部信号频率是嵌入式系统中的常见需求，特别是与市电（50Hz或60Hz）同步的应用中。市电频率是电力系统中关键的参数，广泛应用于UPS（不间断电源）和电力监控系统。通过微控制器实时测量市电频率，可以提供有效的电力质量监测和管理。

STM32F4系列微控制器的定时器输入捕获功能可以用来测量市电频率。将市电信号通过分压电阻进行降压处理，再经过LM2904运算放大器放大和剪裁，最终转换为方波信号。该方波信号被输入到STM32F4的定时器计数器引脚，用于精确的频率测量。通过适当的硬件设计，可以确保信号的稳定和测量的准确性。

市电信号（220V 50Hz）经过降压后，幅值为0.585V的正弦波信号被运算放大器放大至超出供电电压范围，进而输出饱和方波。放大电路的增益设置为21，使得信号幅度适配STM32F4的输入要求。电源采用±5V对称电源，输出信号被限制在+5V和-5V之间，确保信号的可靠性与稳定性。

通过STM32F4的定时器输入捕获功能，系统能够精确地测量市电信号的频率。这一方法广泛应用于电力监控系统中，通过实时获取市电频率变化，提供重要的电力质量信息。该系统不仅能够测量频率，还能通过软件进一步处理数据，用于诊断和优化电力系统的运行。