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单片机C语言几种滤波算法程序大全

最近用Arduino做电子秤,为了解决数据的跳变研究了不少滤波算法。网上能找到大把的滤波算法帖子,每一篇都不太一样,都号称精编啊,除错啊什么的,可是放到板子里却没一个能正常跑起来的。于是决定自己整理一下这些程序,完美移植到Arduino中。(转自极客工坊作者:shenhaiyu)

1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)

/*
A、名称:限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
B、方法:
根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A),
每次检测到新值时判断:
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效,
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值。
C、优点:
能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
D、缺点:
无法抑制那种周期性的干扰。
平滑度差。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;
int Value;

void setup() {
Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
Value = 300;
}

void loop() {
Filter_Value = Filter();       // 获得滤波器输出值
Value = Filter_Value;          // 最近一次有效采样的值,该变量为全局变量
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
delay(50);
}

// 用于随机产生一个300左右的当前值
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}

// 限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
#define FILTER_A 1
int Filter() {
int NewValue;
NewValue = Get_AD();
if(((NewValue – Value) > FILTER_A) || ((Value – NewValue) > FILTER_A))
return Value;
else
return NewValue;
}

2、中位值滤波法

/*
A、名称:中位值滤波法
B、方法:
连续采样N次(N取奇数),把N次采样值按大小排列,
取中间值为本次有效值。
C、优点:
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;
对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。
D、缺点:
对流量、速度等快速变化的参数不宜。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
}

void loop() {
Filter_Value = Filter();       // 获得滤波器输出值
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
delay(50);
}

// 用于随机产生一个300左右的当前值
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}

// 中位值滤波法
#define FILTER_N 101
int Filter() {
int filter_buf[FILTER_N];
int i, j;
int filter_temp;
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = Get_AD();
delay(1);
}
// 采样值从小到大排列(冒泡法)
for(j = 0; j < FILTER_N – 1; j++) {
for(i = 0; i < FILTER_N – 1 – j; i++) {
if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {
filter_temp = filter_buf[i];
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
}
}
}
return filter_buf[(FILTER_N – 1) / 2];
}

3、算术平均滤波法

/*
A、名称:算术平均滤波法
B、方法:
连续取N个采样值进行算术平均运算:
N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低;
N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高;
N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4。
C、优点:
适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波;
这种信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动。
D、缺点:
对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用;
比较浪费RAM。
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
*/

int Filter_Value;

void setup() {
Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
}

void loop() {
Filter_Value = Filter();       // 获得滤波器输出值
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
delay(50);
}

// 用于随机产生一个300左右的当前值
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}

// 算术平均滤波法
#define FILTER_N 12
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_sum += Get_AD();
delay(1);
}
return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}

 

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