Arduino:Примеры/Smoothing

Содержание

Знакомство с Arduino

Продукты

Основы

Справочник языка Arduino

Примеры

Библиотеки

Хакинг

Изменения

Сравнение языков Arduino и Processing

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Сглаживание

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 - 1 шт.
• Потенциометр - 1 шт.

Цепь

Рис. 1. Плата Arduino с подключенным потенциометром.

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

Схема

Рис. 2. Схема подключения потенциометра к плате Arduino.

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.

/*

  Сглаживание

  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.
  Цепь:
    * аналоговый сенсор (к примеру, потенциометр), подключенный к 0-ому входному аналоговому контакту

  Создан 22 апреля 2007 Дэвидом А. Меллисом (David A. Mellis, <dam@mellis.org>),
  модифицирован 9 апреля 2012 Томом Иго (Tom Igoe)

  http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Smoothing
  
  Этот пример не защищен авторским правом.

*/


// Определяем количество значений в массиве. 
// Чем больше это количество, тем более сглаженным будет результат, 
// и тем больше будет задержка между входными и выходными данными.
// Использование константы вместо переменной позволяет задать размер для массива. 
const int numReadings = 10;

int readings[numReadings];      // данные, считанные с входного аналогового контакта
int index = 0;                  // индекс для значения, которое считывается в данный момент
int total = 0;                  // суммарное значение
int average = 0;                // среднее значение

int inputPin = A0;

void setup()
{
  // инициализируем последовательную передачу данных с компьютером:
  Serial.begin(9600);                   
  // выставляем все считываемые значения на ноль: 
  for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++)
    readings[thisReading] = 0;          
}

void loop() {
  // берем последнее значение...
  total= total - readings[index]; 
  // ...которое было считано от сенсора:
  readings[index] = analogRead(inputPin); 
  // добавляем его к общей сумме:
  total= total + readings[index];       
  // продвигаемся к следующему значению в массиве:  
  index = index + 1;                    

  // если мы в конце массива...
  if (index >= numReadings)              
    // ...возвращаемся к началу: 
    index = 0;                           

  // вычисляем среднее значение:
  average = total / numReadings;         
  // выводим его на компьютер цифрами в кодировке ASCII 
  Serial.println(average);   
  delay(1);        // делаем задержку между считываниями – для стабильности программы            
}

См.также

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