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一、前言
HLW8032 是一款专用于电能测量的集成电路（IC），广泛应用于智能电表、功率计、家电监控等领域。它可以测量交流电的电压、电流和功率，并计算出功率因数等参数。HLW8032 模块通常用于需要监控电能消耗的系统中，具备高精度和实时数据采集的能力。
二、简介
HLW8032 主要功能：
HLW8032 模块常用参数：
- 电压范围：通常支持 90V 到 270V AC 的电压范围。
- 电流范围：适用于低功率设备，通常支持测量电流在几十毫安到几十安之间。
- 功率测量精度：具有较高的精度，适合用于精密的电能测量。
- 工作电压：常见工作电压为 3.3V 或 5V，适合大部分嵌入式系统。
HLW8032 模块的连接与使用：
硬件连接：
软件使用：
注意事项：
三、资料获取
关注微信公众号--星之援工作室 发送关键字（HLW8032）
代码含重要注释，开源，可自行移植
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四、设备使用
实现效果
连接好线 打开串口工具 即可输出获取的数据
接线
程序使用的是串口二反馈检测
VCC - 5.0
GND - GND
TX - PA3
RX - PA2
四、代码编写
main.c
实现函数调用
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "usart2.h"
/*--------------------------------------------------------*
* *
* 程序介绍：HLW8032 *
* 实现效果：使用串口二获取HLW8032的数据并且 *
* 串口二检测数据，通过串口一打印 *
* *
*--------------------------------------------------------*
*/
//连线提示
//只需要把模块的TX与开发板串口2的RX连接
void Data_Processing(void);
u8 k=0;
u16 old_reg=0;
int main(void)
{
u8 len;
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
uart_init(115200); //串口1初始化为9600
USART2_Init(4800); //串口2初始化为4800
printf("this is uart1rn");
while(1)
{
if(USART2_RX_STA&0x8000)
{
len=USART2_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的数据长度
if(len==24&&USART2_RX_BUF[1]==0x5a)//判断数据是否为HLW8032数据
{
Data_Processing();//数据处理
}
USART2_RX_STA=0;//清零接收标志
}
}
}
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)//芯片误差修正功能正常，参数正常
{
VP_REG=USART2_RX_BUF[2]*65536+USART2_RX_BUF[3]*256+USART2_RX_BUF[4];//计算电压参数寄存器
V_REG=USART2_RX_BUF[5]*65536+USART2_RX_BUF[6]*256+USART2_RX_BUF[7];//计算电压寄存器
V=(VP_REG/V_REG)*1.88;//计算电压值，1.88为电压系数，根据所采用的分压电阻大小来确定
printf("电压值：%0.2fV; ",V);
CP_REG=USART2_RX_BUF[8]*65536+USART2_RX_BUF[9]*256+USART2_RX_BUF[10];//计算电流参数寄存器
C_REG=USART2_RX_BUF[11]*65536+USART2_RX_BUF[12]*256+USART2_RX_BUF[13];//计算电流寄存器
C=((CP_REG*100)/C_REG)/100.0;//计算电流值
printf("电流值：%0.3fA; ",C);
//printf(" %X ",USART2_RX_BUF[0]);
if(USART2_RX_BUF[0]>0xf0)//判断实时功率是否未溢出
{
printf("未接用电设备!");
}
else
{
PP_REG=USART2_RX_BUF[14]*65536+USART2_RX_BUF[15]*256+USART2_RX_BUF[16];//计算功率参数寄存
P_REG=USART2_RX_BUF[17]*65536+USART2_RX_BUF[18]*256+USART2_RX_BUF[19];//计算功率寄存器
P=(PP_REG/P_REG)*1.88*1;//计算有效功率
printf("有效功率：%0.2fW; ",P);
}
if((USART2_RX_BUF[20]&0x80)!=old_reg)//判断数据更新寄存器最高位有没有翻转
{
k++;
old_reg=USART2_RX_BUF[20]&0x80;
}
PF=(k*65536)+(USART2_RX_BUF[21]*256)+USART2_RX_BUF[22];//计算已用电量脉冲数
PF_COUNT=((100000*3600)/(PP_REG*1.88))*10000;//计算1度电对应的脉冲数量
E_con=((PF*10000)/PF_COUNT)/10000.0;//计算已用电量
//printf(" %d %d ",PF,PF_COUNT);
printf("已用电量：%0.4f°rn",E_con);
}
else//芯片误差修正功能失效
{
printf("data errorrn");
}
}
usart2.c
实现端口为输入模式 ，实现按键读取
#include "delay.h"
#include "usart2.h"
#include "stdarg.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
//串口发送缓存区
__align(8) u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART2_MAX_SEND_LEN字节
#ifdef USART2_RX_EN //如果使能了接收
//串口接收缓存区
u8 USART2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART2_MAX_RECV_LEN个字节.
//通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据.
//如果2个字符接收间隔超过10ms,则认为不是1次连续数据.也就是超过10ms没有接收到
//任何数据,则表示此次接收完毕.
//接收到的数据状态
//[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.
//[14:0]:接收到的数据长度
u16 USART2_RX_STA=0;
void USART2_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
{
res =USART_ReceiveData(USART2);
if(USART2_RX_STA<USART2_MAX_RECV_LEN) //还可以接收数据
{
TIM_SetCounter(TIM4,0);//计数器清空
if(USART2_RX_STA==0)TIM4_Set(1); //使能定时器4的中断
USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA++]=res; //记录接收到的值
}else
{
USART2_RX_STA|=1<<15; //强制标记接收完成
}
}
}
//初始化IO 串口2
//pclk1:PCLK1时钟频率(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时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
USART_DeInit(USART2); //复位串口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; //复用推挽输出
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;//浮空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA3
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even;//偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口 2
//波特率设置
// USART2->BRR=(pclk1*1000000)/(bound);// 波特率设置
//USART2->CR1|=0X200C; //1位停止,无校验位.
USART_DMACmd(USART2,USART_DMAReq_Tx,ENABLE); //使能串口2的DMA发送
UART_DMA_Config(DMA1_Channel7,(u32)&USART2->DR,(u32)USART2_TX_BUF);//DMA1通道7,外设为串口2,存储器为USART2_TX_BUF
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口
#ifdef USART2_RX_EN //如果使能了接收
//使能接收中断
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
TIM4_Init(299,7199); //10ms中断
USART2_RX_STA=0; //清零
TIM4_Set(0); //关闭定时器4
#endif
}
//串口2,printf 函数
//确保一次发送数据不超过USART2_MAX_SEND_LEN字节
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传输完成
UART_DMA_Enable(DMA1_Channel7,strlen((const char*)USART2_TX_BUF)); //通过dma发送出去
}
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void)
{
if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断
{
USART2_RX_STA|=1<<15; //标记接收完成
TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update ); //清除TIMx更新中断标志
TIM4_Set(0); //关闭TIM4
}
}
//设置TIM4的开关
//sta:0，关闭;1,开启;
void TIM4_Set(u8 sta)
{
if(sta)
{
TIM_SetCounter(TIM4,0);//计数器清空
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIMx
}else TIM_Cmd(TIM4, DISABLE);//关闭定时器4
}
//通用定时器中断初始化
//这里始终选择为APB1的2倍，而APB1为36M
//arr：自动重装值。
//psc：时钟预分频数
void TIM4_Init(u16 arr,u16 psc)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //时钟使能//TIM4时钟使能
//定时器TIM3初始化
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM4中断,允许更新中断
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1 ;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
}
#endif
///USART2 DMA发送配置部分//
//DMA1的各通道配置
//这里的传输形式是固定的,这点要根据不同的情况来修改
//从存储器->外设模式/8位数据宽度/存储器增量模式
//DMA_CHx:DMA通道CHx
//cpar:外设地址
//cmar:存储器地址
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传输
DMA_DeInit(DMA_CHx); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //DMA外设ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //数据传输方向，从内存读取发送到外设
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0; //DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //工作在正常缓存模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
DMA_Init(DMA_CHx, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器
}
//开启一次DMA传输
void UART_DMA_Enable(DMA_Channel_TypeDef*DMA_CHx,u8 len)
{
DMA_Cmd(DMA_CHx, DISABLE ); //关闭 指示的通道
DMA_SetCurrDataCounter(DMA_CHx,len);//DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_Cmd(DMA_CHx, ENABLE); //开启DMA传输
}
/
usart2.h
配置函数
#ifndef __USART2_H
#define __USART2_H
#include "sys.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32开发板
//串口2驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//修改日期:2014/3/29
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//
#define USART2_MAX_RECV_LEN 1024 //最大接收缓存字节数
#define USART2_MAX_SEND_LEN 1024 //最大发送缓存字节数
#define USART2_RX_EN 1 //0,不接收;1,接收.
extern u8 USART2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN]; //接收缓冲,最大USART2_MAX_RECV_LEN字节
extern u8 USART2_TX_BUF[USART2_MAX_SEND_LEN]; //发送缓冲,最大USART2_MAX_SEND_LEN字节
extern u16 USART2_RX_STA; //接收数据状态
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、参考
HLW8032交流电参数模块采样原理讲解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
联系方式 微信号：13648103287
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[下载]LAT1482 STM32G0单线串口通信帧错误问题解析
