Arduino:Примеры/Smoothing

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигации Перейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Сглаживание [1]

Этот скетч постоянно считывает данные с входного аналогового контакта, вычисляет скользящее среднее значение и выводит результат на компьютер. Этот пример будет полезен при использовании сенсоров, дающих слишком неравномерные и «прыгающие» данные. Кроме того, он демонстрирует использование массивов для хранения данных.

Необходимое оборудование

  • Плата Arduino;
  • Потенциометр;

Цепь

Smoothing graph-circuit3.png

Подключите один из крайних контактов потенциометра к 5-вольтовму напряжению, второй крайний – к «земле», а центральный – к 0-ому аналоговому контакту.

Схема

Smoothing AnalogReadSerial sch.png

Код

Эта программа последовательно сохраняет 10 последних значений, считанных с аналогового сенсора, в массив – один за одним. С появлением нового значения все 10 чисел складываются и делятся на 10, что позволяет найти среднее значение и тем самым сгладить внешние данные. Поскольку усреднение выполняется каждый раз, когда в массив добавляется одно новое значение (т.е. программа не ждет, когда в массив добавятся, например, 5 или 10 чисел), никакой задержки в вычислении этого скользящего среднего значения не происходит. Если изменить размер массива (поставив в константу numReadings не 10, а больше – 15, 20, 30 и т.д.), то данные от сенсора будут еще более сглаженными.

 1 /*
 2 
 3   Сглаживание
 4 
 5   Постоянно считывает данные с входного аналогового контакта, высчитывает на их основе скользящее среднее, а затем выводит результат на компьютер. Сохраняет последние 10 считанных значений в массиве – на их основе и выполняется постоянное усреднение.
 6   Цепь:
 7     * аналоговый сенсор (к примеру, потенциометр), подключенный к 0-ому входному аналоговому контакту
 8 
 9   Создан 22 апреля 2007 Дэвидом А. Меллисом (David A. Mellis, <dam@mellis.org>),
10   модифицирован 9 апреля 2012 Томом Иго (Tom Igoe)
11 
12   http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Smoothing
13   
14   Этот пример не защищен авторским правом.
15 
16 */
17 
18 
19 // Определяем количество значений в массиве. 
20 // Чем больше это количество, тем более сглаженным будет результат, 
21 // и тем больше будет задержка между входными и выходными данными.
22 // Использование константы вместо переменной позволяет задать размер для массива. 
23 const int numReadings = 10;
24 
25 int readings[numReadings];      // данные, считанные с входного аналогового контакта
26 int index = 0;                  // индекс для значения, которое считывается в данный момент
27 int total = 0;                  // суммарное значение
28 int average = 0;                // среднее значение
29 
30 int inputPin = A0;
31 
32 void setup()
33 {
34   // инициализируем последовательную передачу данных с компьютером:
35   Serial.begin(9600);                   
36   // выставляем все считываемые значения на ноль: 
37   for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++)
38     readings[thisReading] = 0;          
39 }
40 
41 void loop() {
42   // берем последнее значение...
43   total= total - readings[index]; 
44   // ...которое было считано от сенсора:
45   readings[index] = analogRead(inputPin); 
46   // добавляем его к общей сумме:
47   total= total + readings[index];       
48   // продвигаемся к следующему значению в массиве:  
49   index = index + 1;                    
50 
51   // если мы в конце массива...
52   if (index >= numReadings)              
53     // ...возвращаемся к началу: 
54     index = 0;                           
55 
56   // вычисляем среднее значение:
57   average = total / numReadings;         
58   // выводим его на компьютер цифрами в кодировке ASCII 
59   Serial.println(average);   
60   delay(1);        // делаем задержку между считываниями – для стабильности программы            
61 }

См.также

  1. array
  2. if
  3. for
  4. Serial
  5. AnalogInput
  6. AnalogInOutSerial
  7. Fade
  8. Calibration

Внешние ссылки