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【原创】简易滤波算法--from恶龙咆哮

工程师
2022-10-09 10:06 1楼

前两天在玩灰尘传感器GP2Y10,遇到这样一个问题,当我读取灰尘传感器的数据的时候,发现它的数据会忽然抖动,像这样:

1.jpg

候,发现它的数据会忽然抖动,像这样:

明明在正常环境中,但是忽然·有一个跳变的值,这样的数据显然不是很稳定,相关的代码很短,就九行:

float pm; GP2Y_Low; delay_us(280); AD_PM = Get_Adc(ADC_Channel_0); //PA0 delay_us(40); GP2Y_High; delay_us(9680); pm = 0.17*AD_PM-0.1; //电压-灰尘转换 printf("\r\n灰尘浓度:%f\n",pm);

对于这些不稳定的数据看上去就很头疼,于是,我查了查资料,找到了一个简单的滤波算法,原理就是设置一个数组,我设的有七个数,将读取到的AD值存到这个数组里,再定义三个变量,最大值,最小值和平均值,通过写一个函数查找最大值和最小值以及求数组数据总和,并把最大值和最小值减去,再求个平均数(好像比赛的时候裁判打分的规则啊),然后将这个AD值转换成为我们所需要的数据就OK啦。测得的值就稳定得多了:

2.png

这里把完整的代码发出来:

//===================C文件============================== #include "bsp_GP2Y10.h" #include "sys.h" #include "delay.h" #include "adc.h" #include "usart.h" u16 AD_PM; #define PM_N 7 void GP2Yinit(void) { //定义变量 ADC_InitTypeDef A_InitStructure; GPIO_InitTypeDef G_InitStructure; //PA0 GPIO_InitTypeDef Gpio_InitStructure;//PB1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能ADC2通道时钟 RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M //PA0 作为模拟通道输入引脚 G_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; G_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚 GPIO_Init(GPIOA, &G_InitStructure); ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC1,将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值 A_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式 A_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单通道模式 A_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式 A_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动 A_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐 A_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目 ADC_Init(ADC1, &A_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器 ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1 ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束 ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束 Gpio_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; Gpio_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出 Gpio_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &Gpio_InitStructure); GP2Y_High; } void GetGP2Y(void) { float pm,calcVoltage; int pm_sum, i ; int pm_max, pm_min; int pm_buf[PM_N]; for(i = 0; i < PM_N; i++) { GP2Y_Low; delay_us(280); pm_buf[i] = Get_Adc(ADC_Channel_0); //PA0 delay_us(19); GP2Y_High; delay_us(9680); } pm_max = pm_buf[0]; pm_min = pm_buf[0]; pm_sum = pm_buf[0]; for(i = PM_N - 1; i > 0; i--) { if(pm_buf[i] > pm_max) pm_max=pm_buf[i]; else if(pm_buf[i] < pm_min) pm_min=pm_buf[i]; pm_sum = pm_sum + pm_buf[i]; pm_buf[i] = pm_buf[i - 1]; } i = PM_N - 2; pm_sum = pm_sum - pm_max - pm_min + i/2; //加上i/2是为了四舍五入// pm_sum = pm_sum / i; pm = (0.17*pm_sum-0.1); //电压-灰尘转换 if (pm<0)pm=0; printf("\r\n灰尘浓度:%f\n",pm); } //=======================H文件========================= #ifndef _BSP_GP2Y10_H_ #define _BSP_GP2Y10_H_ #include "stm32f10x.h" #define GP2Y_High GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1); #define GP2Y_Low GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1); void GP2Yinit(void); void GetGP2Y(void); #endif //=======================主函数========================= #include "stm32f10x.h" #include "bsp_dma_mtm.h" #include "bsp_led.h" #include "bsp_GP2Y10.h" #include "usart.h" #include "stdio.h" #include "delay.h" extern const uint32_t aSRC_Const_Buffer[BUFFER_SIZE]; extern uint32_t aDST_Buffer[BUFFER_SIZE]; void delay(uint32_t count) { for(;count!=0;count--); } int main(void) { GP2Yinit(); // 传感器初始化 uart_init(115200); // 串口初始化 delay_init(); while(1) { GetGP2Y(); delay_ms(1000); } }


专家
2022-10-09 12:51 2楼

感谢楼主分享

高工
2022-10-09 16:06 3楼

谢谢分享

高工
2022-10-10 07:32 4楼
谢谢分享
专家
2022-10-10 08:32 5楼

学习

专家
2022-10-10 08:35 6楼

学习了,谢谢分享

专家
2022-10-10 08:47 7楼

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高工
2022-10-10 08:48 8楼

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菜鸟
2022-10-11 11:01 9楼

不错,谢谢分享

工程师
2022-10-12 23:22 10楼

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