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一、前言
HLW8032 是一款專用于電能測(cè)量的集成電路（IC），廣泛應(yīng)用于智能電表、功率計(jì)、家電監(jiān)控等領(lǐng)域。它可以測(cè)量交流電的電壓、電流和功率，并計(jì)算出功率因數(shù)等參數(shù)。HLW8032 模塊通常用于需要監(jiān)控電能消耗的系統(tǒng)中，具備高精度和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的能力。
二、簡介
HLW8032 主要功能：
HLW8032 模塊常用參數(shù)：
- 電壓范圍：通常支持 90V 到 270V AC 的電壓范圍。
- 電流范圍：適用于低功率設(shè)備，通常支持測(cè)量電流在幾十毫安到幾十安之間。
- 功率測(cè)量精度：具有較高的精度，適合用于精密的電能測(cè)量。
- 工作電壓：常見工作電壓為 3.3V 或 5V，適合大部分嵌入式系統(tǒng)。
HLW8032 模塊的連接與使用：
硬件連接：
軟件使用：
注意事項(xiàng)：
三、資料獲取
關(guān)注微信公眾號(hào)--星之援工作室 發(fā)送關(guān)鍵字（HLW8032）
代碼含重要注釋，開源，可自行移植
????
四、設(shè)備使用
實(shí)現(xiàn)效果
連接好線 打開串口工具 即可輸出獲取的數(shù)據(jù)
?
接線
程序使用的是串口二反饋檢測(cè)
VCC - 5.0
GND - GND
TX ??? - PA3
RX ??? - PA2
四、代碼編寫
main.c
?實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "usart2.h"
/*--------------------------------------------------------*
* *
* 程序介紹：HLW8032 *
* 實(shí)現(xiàn)效果：使用串口二獲取HLW8032的數(shù)據(jù)并且 *
* 串口二檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過串口一打印 *
* *
*--------------------------------------------------------*
*/
//連線提示
//只需要把模塊的TX與開發(fā)板串口2的RX連接
void Data_Processing(void);
u8 k=0;
u16 old_reg=0;
int main(void)
{
u8 len;
delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組2
uart_init(115200); //串口1初始化為9600
USART2_Init(4800); //串口2初始化為4800
printf("this is uart1rn");
while(1)
{
if(USART2_RX_STA&0x8000)
{
len=USART2_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數(shù)據(jù)長度
if(len==24&&USART2_RX_BUF[1]==0x5a)//判斷數(shù)據(jù)是否為HLW8032數(shù)據(jù)
{
Data_Processing();//數(shù)據(jù)處理
}
USART2_RX_STA=0;//清零接收標(biāo)志
}
}
}
void Data_Processing()
{
u32 VP_REG=0,V_REG=0,CP_REG=0,C_REG=0,PP_REG=0,P_REG=0,PF_COUNT=0,PF=0;
double V=0,C=0,P=0,E_con=0;
if(USART2_RX_BUF[0]!=0xaa)//芯片誤差修正功能正常，參數(shù)正常
{
VP_REG=USART2_RX_BUF[2]*65536+USART2_RX_BUF[3]*256+USART2_RX_BUF[4];//計(jì)算電壓參數(shù)寄存器
V_REG=USART2_RX_BUF[5]*65536+USART2_RX_BUF[6]*256+USART2_RX_BUF[7];//計(jì)算電壓寄存器
V=(VP_REG/V_REG)*1.88;//計(jì)算電壓值，1.88為電壓系數(shù)，根據(jù)所采用的分壓電阻大小來確定
printf("電壓值：%0.2fV; ",V);
CP_REG=USART2_RX_BUF[8]*65536+USART2_RX_BUF[9]*256+USART2_RX_BUF[10];//計(jì)算電流參數(shù)寄存器
C_REG=USART2_RX_BUF[11]*65536+USART2_RX_BUF[12]*256+USART2_RX_BUF[13];//計(jì)算電流寄存器
C=((CP_REG*100)/C_REG)/100.0;//計(jì)算電流值
printf("電流值：%0.3fA; ",C);
//printf(" %X ",USART2_RX_BUF[0]);
if(USART2_RX_BUF[0]>0xf0)//判斷實(shí)時(shí)功率是否未溢出
{
printf("未接用電設(shè)備!");
}
else
{
PP_REG=USART2_RX_BUF[14]*65536+USART2_RX_BUF[15]*256+USART2_RX_BUF[16];//計(jì)算功率參數(shù)寄存
P_REG=USART2_RX_BUF[17]*65536+USART2_RX_BUF[18]*256+USART2_RX_BUF[19];//計(jì)算功率寄存器
P=(PP_REG/P_REG)*1.88*1;//計(jì)算有效功率
printf("有效功率：%0.2fW; ",P);
}
if((USART2_RX_BUF[20]&0x80)!=old_reg)//判斷數(shù)據(jù)更新寄存器最高位有沒有翻轉(zhuǎn)
{
k++;
old_reg=USART2_RX_BUF[20]&0x80;
}
PF=(k*65536)+(USART2_RX_BUF[21]*256)+USART2_RX_BUF[22];//計(jì)算已用電量脈沖數(shù)
PF_COUNT=((100000*3600)/(PP_REG*1.88))*10000;//計(jì)算1度電對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)量
E_con=((PF*10000)/PF_COUNT)/10000.0;//計(jì)算已用電量
//printf(" %d %d ",PF,PF_COUNT);
printf("已用電量：%0.4f°rn",E_con);
}
else//芯片誤差修正功能失效
{
printf("data errorrn");
}
}
usart2.c
實(shí)現(xiàn)端口為輸入模式 ，實(shí)現(xiàn)按鍵讀取
#include "delay.h"
#include "usart2.h"
#include "stdarg.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
//串口發(fā)送緩存區(qū)
__align(8) u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_SEND_LEN]; //發(fā)送緩沖,最大USART2_MAX_SEND_LEN字節(jié)
#ifdef USART2_RX_EN //如果使能了接收
//串口接收緩存區(qū)
u8 USART2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN]; //接收緩沖,最大USART2_MAX_RECV_LEN個(gè)字節(jié).
//通過判斷接收連續(xù)2個(gè)字符之間的時(shí)間差不大于10ms來決定是不是一次連續(xù)的數(shù)據(jù).
//如果2個(gè)字符接收間隔超過10ms,則認(rèn)為不是1次連續(xù)數(shù)據(jù).也就是超過10ms沒有接收到
//任何數(shù)據(jù),則表示此次接收完畢.
//接收到的數(shù)據(jù)狀態(tài)
//[15]:0,沒有接收到數(shù)據(jù);1,接收到了一批數(shù)據(jù).
//[14:0]:接收到的數(shù)據(jù)長度
u16 USART2_RX_STA=0;
void USART2_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到數(shù)據(jù)
{
res =USART_ReceiveData(USART2);
if(USART2_RX_STA<USART2_MAX_RECV_LEN) //還可以接收數(shù)據(jù)
{
TIM_SetCounter(TIM4,0);//計(jì)數(shù)器清空
if(USART2_RX_STA==0)TIM4_Set(1); //使能定時(shí)器4的中斷
USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA++]=res; //記錄接收到的值
}else
{
USART2_RX_STA|=1<<15; //強(qiáng)制標(biāo)記接收完成
}
}
}
//初始化IO 串口2
//pclk1:PCLK1時(shí)鐘頻率(Mhz)
//bound:波特率
void USART2_Init(u32 bound)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // GPIOA時(shí)鐘
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
USART_DeInit(USART2); //復(fù)位串口2
//USART2_TX PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PA.2
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA2
//USART2_RX PA.3
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA3
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般設(shè)置為9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數(shù)據(jù)格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個(gè)停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even;//偶校驗(yàn)位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數(shù)據(jù)流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口 2
//波特率設(shè)置
// USART2->BRR=(pclk1*1000000)/(bound);// 波特率設(shè)置
//USART2->CR1|=0X200C; //1位停止,無校驗(yàn)位.
USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口2的DMA發(fā)送
UART_DMA_Config(DMA1_Channel7,(u32)&USART2->DR,(u32)USART2_TX_BUF);//DMA1通道7,外設(shè)為串口2,存儲(chǔ)器為USART2_TX_BUF
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口
#ifdef USART2_RX_EN //如果使能了接收
//使能接收中斷
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//搶占優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優(yōu)先級(jí)3
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VIC寄存器
TIM4_Init(299,7199); //10ms中斷
USART2_RX_STA=0; //清零
TIM4_Set(0); //關(guān)閉定時(shí)器4
#endif
}
//串口2,printf 函數(shù)
//確保一次發(fā)送數(shù)據(jù)不超過USART2_MAX_SEND_LEN字節(jié)
void u2_printf(char* fmt,...)
{
va_list ap;
va_start(ap,fmt);
vsprintf((char*)USART2_TX_BUF,fmt,ap);
va_end(ap);
while(DMA_GetCurrDataCounter(DMA1_Channel7)!=0); //等待通道7傳輸完成
UART_DMA_Enable(DMA1_Channel7,strlen((const char*)USART2_TX_BUF)); //通過dma發(fā)送出去
}
//定時(shí)器4中斷服務(wù)程序
void TIM4_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中斷
{
USART2_RX_STA|=1<<15; //標(biāo)記接收完成
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中斷標(biāo)志
TIM4_Set(0); //關(guān)閉TIM4
}
}
//設(shè)置TIM4的開關(guān)
//sta:0，關(guān)閉;1,開啟;
void TIM4_Set(u8 sta)
{
if(sta)
{
TIM_SetCounter(TIM4,0);//計(jì)數(shù)器清空
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIMx
}else TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);//關(guān)閉定時(shí)器4
}
//通用定時(shí)器中斷初始化
//這里始終選擇為APB1的2倍，而APB1為36M
//arr：自動(dòng)重裝值。
//psc：時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)
void TIM4_Init(u16 arr,u16 psc)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //時(shí)鐘使能//TIM4時(shí)鐘使能
//定時(shí)器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設(shè)置在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設(shè)置用來作為TIMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計(jì)數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化TIMx的時(shí)間基數(shù)單位
TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM4中斷,允許更新中斷
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;//搶占優(yōu)先級(jí)3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子優(yōu)先級(jí)3
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VIC寄存器
}
#endif
///USART2 DMA發(fā)送配置部分//
//DMA1的各通道配置
//這里的傳輸形式是固定的,這點(diǎn)要根據(jù)不同的情況來修改
//從存儲(chǔ)器->外設(shè)模式/8位數(shù)據(jù)寬度/存儲(chǔ)器增量模式
//DMA_CHx:DMA通道CHx
//cpar:外設(shè)地址
//cmar:存儲(chǔ)器地址
void UART_DMA_Config(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸
DMA_DeInit(DMA_CHx); //將DMA的通道1寄存器重設(shè)為缺省值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外設(shè)ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA內(nèi)存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //數(shù)據(jù)傳輸方向，從內(nèi)存讀取發(fā)送到外設(shè)
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0; //DMA通道的DMA緩存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設(shè)地址寄存器不變
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //內(nèi)存地址寄存器遞增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //數(shù)據(jù)寬度為8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //數(shù)據(jù)寬度為8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常緩存模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x擁有中優(yōu)先級(jí)
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x沒有設(shè)置為內(nèi)存到內(nèi)存?zhèn)鬏?
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根據(jù)DMA_InitStruct中指定的參數(shù)初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所標(biāo)識(shí)的寄存器
}
//開啟一次DMA傳輸
void UART_DMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u8 len)
{
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //關(guān)閉 指示的通道
DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,len);//DMA通道的DMA緩存的大小
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //開啟DMA傳輸
}
/
usart2.h
配置函數(shù)
#ifndef __USART2_H
#define __USART2_H
#include "sys.h"
//
//本程序只供學(xué)習(xí)使用，未經(jīng)作者許可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32開發(fā)板
//串口2驅(qū)動(dòng)代碼
//正點(diǎn)原子@ALIENTEK
//技術(shù)論壇:www.openedv.com
//修改日期:2014/3/29
//版本：V1.0
//版權(quán)所有，盜版必究。
//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//
#define USART2_MAX_RECV_LEN 1024 //最大接收緩存字節(jié)數(shù)
#define USART2_MAX_SEND_LEN 1024 //最大發(fā)送緩存字節(jié)數(shù)
#define USART2_RX_EN 1 //0,不接收;1,接收.
extern u8 USART2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN]; //接收緩沖,最大USART2_MAX_RECV_LEN字節(jié)
extern u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_SEND_LEN]; //發(fā)送緩沖,最大USART2_MAX_SEND_LEN字節(jié)
extern u16 USART2_RX_STA; //接收數(shù)據(jù)狀態(tài)
void USART2_Init(u32 bound); //串口2初始化
void TIM4_Set(u8 sta);
void TIM4_Init(u16 arr,u16 psc);
void UART_DMA_Config(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u32 cpar,u32 cmar);
void UART_DMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u8 len);
void u2_printf(char* fmt, ...);
#endif
五、參考
HLW8032交流電參數(shù)模塊采樣原理講解https://blog.csdn.net/qishi3250/article/details/131376003?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522e327ea35eda4af610477fc9b0ebd6766%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=e327ea35eda4af610477fc9b0ebd6766&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-131376003-null-null.142^v101^pc_search_result_base9&utm_term=HLW8032&spm=1018.2226.3001.4187https://blog.csdn.net/qishi3250/article/details/131376003?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522e327ea35eda4af610477fc9b0ebd6766%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=e327ea35eda4af610477fc9b0ebd6766&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~top_positive~default-1-131376003-null-null.142^v101^pc_search_result_base9&utm_term=HLW8032&spm=1018.2226.3001.4187
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