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十大濾波算法與卡爾曼濾波總結

本文轉載自   查看原文   2018-01-19 02:01   3240    教程板塊/ 濾波/ arduino/ 十大濾波算法/ 資料板塊

2018-01-1901:55:42

arduino濾波算法--轉載至極客工坊  ----http://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html

 

卡爾曼濾波

  1 #include <Wire.h> // I2C library, gyroscope
  2 
  3 // Accelerometer ADXL345
  4 #define ACC (0x53)    //ADXL345 ACC address
  5 #define A_TO_READ (6)        //num of bytes we are going to read each time (two bytes for each axis)
  6 
  7 
  8 // Gyroscope ITG3200 
  9 #define GYRO 0x68 // gyro address, binary = 11101000 when AD0 is connected to Vcc (see schematics of your breakout board)
 10 #define G_SMPLRT_DIV 0x15   
 11 #define G_DLPF_FS 0x16   
 12 #define G_INT_CFG 0x17
 13 #define G_PWR_MGM 0x3E
 14 
 15 #define G_TO_READ 8 // 2 bytes for each axis x, y, z
 16 
 17 
 18 // offsets are chip specific. 
 19 int a_offx = 0;
 20 int a_offy = 0;
 21 int a_offz = 0;
 22 
 23 int g_offx = 0;
 24 int g_offy = 0;
 25 int g_offz = 0;
 26 ////////////////////////
 27 
 28 ////////////////////////
 29 char str[512]; 
 30 
 31 void initAcc() {
 32   //Turning on the ADXL345
 33   writeTo(ACC, 0x2D, 0);      
 34   writeTo(ACC, 0x2D, 16);
 35   writeTo(ACC, 0x2D, 8);
 36   //by default the device is in +-2g range reading
 37 }
 38 
 39 void getAccelerometerData(int* result) {
 40   int regAddress = 0x32;    //first axis-acceleration-data register on the ADXL345
 41   byte buff[A_TO_READ];
 42   
 43   readFrom(ACC, regAddress, A_TO_READ, buff); //read the acceleration data from the ADXL345
 44   
 45   //each axis reading comes in 10 bit resolution, ie 2 bytes.  Least Significat Byte first!!
 46   //thus we are converting both bytes in to one int
 47   result[0] = (((int)buff[1]) << 8) | buff[0] + a_offx;   
 48   result[1] = (((int)buff[3]) << 8) | buff[2] + a_offy;
 49   result[2] = (((int)buff[5]) << 8) | buff[4] + a_offz;
 50 }
 51 
 52 //initializes the gyroscope
 53 void initGyro()
 54 {
 55   /*****************************************
 56   * ITG 3200
 57   * power management set to:
 58   * clock select = internal oscillator
 59   *     no reset, no sleep mode
 60   *   no standby mode
 61   * sample rate to = 125Hz
 62   * parameter to +/- 2000 degrees/sec
 63   * low pass filter = 5Hz
 64   * no interrupt
 65   ******************************************/
 66   writeTo(GYRO, G_PWR_MGM, 0x00);
 67   writeTo(GYRO, G_SMPLRT_DIV, 0x07); // EB, 50, 80, 7F, DE, 23, 20, FF
 68   writeTo(GYRO, G_DLPF_FS, 0x1E); // +/- 2000 dgrs/sec, 1KHz, 1E, 19
 69   writeTo(GYRO, G_INT_CFG, 0x00);
 70 }
 71 
 72 
 73 void getGyroscopeData(int * result)
 74 {
 75   /**************************************
 76   Gyro ITG-3200 I2C
 77   registers:
 78   temp MSB = 1B, temp LSB = 1C
 79   x axis MSB = 1D, x axis LSB = 1E
 80   y axis MSB = 1F, y axis LSB = 20
 81   z axis MSB = 21, z axis LSB = 22
 82   *************************************/
 83 
 84   int regAddress = 0x1B;
 85   int temp, x, y, z;
 86   byte buff[G_TO_READ];
 87   
 88   readFrom(GYRO, regAddress, G_TO_READ, buff); //read the gyro data from the ITG3200
 89   
 90   result[0] = ((buff[2] << 8) | buff[3]) + g_offx;
 91   result[1] = ((buff[4] << 8) | buff[5]) + g_offy;
 92   result[2] = ((buff[6] << 8) | buff[7]) + g_offz;
 93   result[3] = (buff[0] << 8) | buff[1]; // temperature
 94   
 95 }
 96 
 97 
 98 float xz=0,yx=0,yz=0;
 99 float p_xz=1,p_yx=1,p_yz=1;
100 float q_xz=0.0025,q_yx=0.0025,q_yz=0.0025;
101 float k_xz=0,k_yx=0,k_yz=0;
102 float r_xz=0.25,r_yx=0.25,r_yz=0.25;
103   //int acc_temp[3];
104   //float acc[3];
105   int acc[3];
106   int gyro[4];
107   float Axz;
108   float Ayx;
109   float Ayz;
110   float t=0.025;
111 void setup()
112 {
113   Serial.begin(9600);
114   Wire.begin();
115   initAcc();
116   initGyro();
117   
118 }
119 
120 //unsigned long timer = 0;
121 //float o;
122 void loop()
123 {
124   
125   getAccelerometerData(acc);
126   getGyroscopeData(gyro);
127   //timer = millis();
128   sprintf(str, "%d,%d,%d,%d,%d,%d", acc[0],acc[1],acc[2],gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
129   
130   //acc[0]=acc[0];
131   //acc[2]=acc[2];
132   //acc[1]=acc[1];
133   //r=sqrt(acc[0]*acc[0]+acc[1]*acc[1]+acc[2]*acc[2]);
134   gyro[0]=gyro[0]/ 14.375;
135   gyro[1]=gyro[1]/ (-14.375);
136   gyro[2]=gyro[2]/ 14.375;
137   
138    
139   Axz=(atan2(acc[0],acc[2]))*180/PI;
140   Ayx=(atan2(acc[0],acc[1]))*180/PI;
141   /*if((acc[0]!=0)&&(acc[1]!=0))
142     {
143       Ayx=(atan2(acc[0],acc[1]))*180/PI;
144     }
145     else
146     {
147       Ayx=t*gyro[2];
148     }*/
149   Ayz=(atan2(acc[1],acc[2]))*180/PI;
150   
151   
152  //kalman filter
153   calculate_xz();
154   calculate_yx();
155   calculate_yz();
156   
157   //sprintf(str, "%d,%d,%d", xz_1, xy_1, x_1);
158   //Serial.print(xz);Serial.print(",");
159   //Serial.print(yx);Serial.print(",");
160   //Serial.print(yz);Serial.print(",");
161   //sprintf(str, "%d,%d,%d,%d,%d,%d", acc[0],acc[1],acc[2],gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
162   //sprintf(str, "%d,%d,%d",gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
163     Serial.print(Axz);Serial.print(",");
164     //Serial.print(Ayx);Serial.print(",");
165     //Serial.print(Ayz);Serial.print(",");
166   //Serial.print(str);
167   //o=gyro[2];//w=acc[2];
168   //Serial.print(o);Serial.print(",");
169   //Serial.print(w);Serial.print(",");
170   Serial.print("\n");
171 
172   
173   //delay(50);
174 }
175 void calculate_xz()
176 {
177 
178  xz=xz+t*gyro[1];
179  p_xz=p_xz+q_xz;
180  k_xz=p_xz/(p_xz+r_xz);
181  xz=xz+k_xz*(Axz-xz);
182  p_xz=(1-k_xz)*p_xz;
183 }
184 void calculate_yx()
185 {
186   
187   yx=yx+t*gyro[2];
188   p_yx=p_yx+q_yx;
189   k_yx=p_yx/(p_yx+r_yx);
190   yx=yx+k_yx*(Ayx-yx);
191   p_yx=(1-k_yx)*p_yx;
192 
193 }
194 void calculate_yz()
195 {
196   yz=yz+t*gyro[0];
197   p_yz=p_yz+q_yz;
198   k_yz=p_yz/(p_yz+r_yz);
199   yz=yz+k_yz*(Ayz-yz);
200   p_yz=(1-k_yz)*p_yz;
201  
202 }
203 
204 
205 //---------------- Functions
206 //Writes val to address register on ACC
207 void writeTo(int DEVICE, byte address, byte val) {
208    Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC 
209    Wire.write(address);        // send register address
210    Wire.write(val);        // send value to write
211    Wire.endTransmission(); //end transmission
212 }
213 
214 
215 //reads num bytes starting from address register on ACC in to buff array
216 void readFrom(int DEVICE, byte address, int num, byte buff[]) {
217   Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC 
218   Wire.write(address);        //sends address to read from
219   Wire.endTransmission(); //end transmission
220   
221   Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC
222   Wire.requestFrom(DEVICE, num);    // request 6 bytes from ACC
223   
224   int i = 0;
225   while(Wire.available())    //ACC may send less than requested (abnormal)
226   { 
227     buff[i] = Wire.read(); // receive a byte
228     i++;
229   }
230   Wire.endTransmission(); //end transmission
231 }

十大濾波算法

1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）

2、中位值濾波法
3、算術平均濾波法
4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
6、限幅平均濾波法
7、一階滯后濾波法
8、加權遞推平均濾波法
9、消抖濾波法
10、限幅消抖濾波法
11、新增加 卡爾曼濾波（非擴展卡爾曼），代碼在17樓（點擊這里）感謝zhangzhe0617分享

程序默認對int類型數據進行濾波，如需要對其他類型進行濾波，只需要把程序中所有int替換成long、float或者double即可。



1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）
B、方法：
    根據經驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為A），
    每次檢測到新值時判斷：
    如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效，
    如果本次值與上次值之差>A，則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值。
C、優點：
    能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。
D、缺點：
    無法抑制那種周期性的干擾。
    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)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Value = Filter_Value;          // 最近一次有效采樣的值，該變量為全局變量
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）
#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、中位值濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：中位值濾波法
B、方法：
    連續采樣N次（N取奇數），把N次采樣值按大小排列，
    取中間值為本次有效值。
C、優點：
    能有效克服因偶然因素引起的波動干擾；
    對溫度、液位的變化緩慢的被測參數有良好的濾波效果。
D、缺點：
    對流量、速度等快速變化的參數不宜。
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)); // 產生隨機種子
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 中位值濾波法
#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);
  }
  // 采樣值從小到大排列（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、算術平均濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：算術平均濾波法
B、方法：
    連續取N個采樣值進行算術平均運算：
    N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低；
    N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高；
    N值的選取：一般流量，N=12；壓力：N=4。
C、優點：
    適用於對一般具有隨機干擾的信號進行濾波；
    這種信號的特點是有一個平均值，信號在某一數值范圍附近上下波動。
D、缺點：
    對於測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用；
    比較浪費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)); // 產生隨機種子
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 算術平均濾波法
#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);
}





4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
B、方法：
    把連續取得的N個采樣值看成一個隊列，隊列的長度固定為N，
    每次采樣到一個新數據放入隊尾，並扔掉原來隊首的一次數據（先進先出原則），
    把隊列中的N個數據進行算術平均運算，獲得新的濾波結果。
    N值的選取：流量，N=12；壓力，N=4；液面，N=4-12；溫度，N=1-4。
C、優點：
    對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高；
    適用於高頻振盪的系統。
D、缺點：
    靈敏度低，對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差；
    不易消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差；
    不適用於脈沖干擾比較嚴重的場合；
    比較浪費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)); // 產生隨機種子
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
#define FILTER_N 12
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有數據左移，低位仍掉
    filter_sum += filter_buf[i];
  }
  return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}





5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
B、方法：
    采一組隊列去掉最大值和最小值后取平均值，
    相當於“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”。
    連續采樣N個數據，去掉一個最大值和一個最小值，
    然后計算N-2個數據的算術平均值。
    N值的選取：3-14。
C、優點：
    融合了“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”兩種濾波法的優點。
    對於偶然出現的脈沖性干擾，可消除由其所引起的采樣值偏差。
    對周期干擾有良好的抑制作用。
    平滑度高，適於高頻振盪的系統。
D、缺點：
    計算速度較慢，和算術平均濾波法一樣。
    比較浪費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)); // 產生隨機種子
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）（算法1）
#define FILTER_N 100
int Filter() {
  int i, j;
  int filter_temp, filter_sum = 0;
  int filter_buf[FILTER_N];
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf[i] = Get_AD();
    delay(1);
  }
  // 采樣值從小到大排列（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;
      }
    }
  }
  // 去除最大最小極值后求平均
  for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++) filter_sum += filter_buf[i];
  return filter_sum / (FILTER_N - 2);
}
 
 
//  中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）（算法2）
/*
#define FILTER_N 100
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  int filter_max, filter_min;
  int filter_buf[FILTER_N];
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf[i] = Get_AD();
    delay(1);
  }
  filter_max = filter_buf[0];
  filter_min = filter_buf[0];
  filter_sum = filter_buf[0];
  for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
    if(filter_buf[i] > filter_max)
      filter_max=filter_buf[i];
    else if(filter_buf[i] < filter_min)
      filter_min=filter_buf[i];
    filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];
    filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];
  }
  i = FILTER_N - 2;
  filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2 的目的是為了四舍五入
  filter_sum = filter_sum / i;
  return filter_sum;
}*/





6、限幅平均濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：限幅平均濾波法
B、方法：
    相當於“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”；
    每次采樣到的新數據先進行限幅處理，
    再送入隊列進行遞推平均濾波處理。
C、優點：
    融合了兩種濾波法的優點；
    對於偶然出現的脈沖性干擾，可消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差。
D、缺點：
    比較浪費RAM。
E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
*/
 
#define FILTER_N 12
int Filter_Value;
int filter_buf[FILTER_N];
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);       // 初始化串口通信
  randomSeed(analogRead(0)); // 產生隨機種子
  filter_buf[FILTER_N - 2] = 300;
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 限幅平均濾波法
#define FILTER_A 1
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N - 1] = Get_AD();
  if(((filter_buf[FILTER_N - 1] - filter_buf[FILTER_N - 2]) > FILTER_A) || ((filter_buf[FILTER_N - 2] - filter_buf[FILTER_N - 1]) > FILTER_A))
    filter_buf[FILTER_N - 1] = filter_buf[FILTER_N - 2];
  for(i = 0; i < FILTER_N - 1; i++) {
    filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
    filter_sum += filter_buf[i];
  }
  return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);
}





7、一階滯后濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：一階滯后濾波法
B、方法：
    取a=0-1，本次濾波結果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結果。
C、優點：
    對周期性干擾具有良好的抑制作用；
    適用於波動頻率較高的場合。
D、缺點：
    相位滯后，靈敏度低；
    滯后程度取決於a值大小；
    不能消除濾波頻率高於采樣頻率1/2的干擾信號。
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)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 一階滯后濾波法
#define FILTER_A 0.01
int Filter() {
  int NewValue;
  NewValue = Get_AD();
  Value = (int)((float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);
  return Value;
}





8、加權遞推平均濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：加權遞推平均濾波法
B、方法：
    是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的數據加以不同的權；
    通常是，越接近現時刻的數據，權取得越大。
    給予新采樣值的權系數越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低。
C、優點：
    適用於有較大純滯后時間常數的對象，和采樣周期較短的系統。
D、缺點：
    對於純滯后時間常數較小、采樣周期較長、變化緩慢的信號；
    不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差。
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)); // 產生隨機種子
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 加權遞推平均濾波法
#define FILTER_N 12
int coe[FILTER_N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};    // 加權系數表
int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; // 加權系數和
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
  int i;
  int filter_sum = 0;
  filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
  for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
    filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有數據左移，低位仍掉
    filter_sum += filter_buf[i] * coe[i];
  }
  filter_sum /= sum_coe;
  return filter_sum;
}





9、消抖濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：消抖濾波法
B、方法：
    設置一個濾波計數器，將每次采樣值與當前有效值比較：
    如果采樣值=當前有效值，則計數器清零；
    如果采樣值<>當前有效值，則計數器+1，並判斷計數器是否>=上限N（溢出）；
    如果計數器溢出，則將本次值替換當前有效值，並清計數器。
C、優點：
    對於變化緩慢的被測參數有較好的濾波效果；
    可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數值抖動。
D、缺點：
    對於快速變化的參數不宜；
    如果在計數器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導入系統。
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)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 消抖濾波法
#define FILTER_N 12
int i = 0;
int Filter() {
  int new_value;
  new_value = Get_AD();
  if(Value != new_value) {
    i++;
    if(i > FILTER_N) {
      i = 0;
      Value = new_value;
    }
  }
  else
    i = 0;
  return Value;
}





10、限幅消抖濾波法
ARDUINO 代碼復制打印
/*
A、名稱：限幅消抖濾波法
B、方法：
    相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”；
    先限幅，后消抖。
C、優點：
    繼承了“限幅”和“消抖”的優點；
    改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值導入系統。
D、缺點：
    對於快速變化的參數不宜。
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)); // 產生隨機種子
  Value = 300;
}
 
void loop() {
  Filter_Value = Filter();       // 獲得濾波器輸出值
  Serial.println(Filter_Value); // 串口輸出
  delay(50);
}
 
// 用於隨機產生一個300左右的當前值
int Get_AD() {
  return random(295, 305);
}
 
// 限幅消抖濾波法
#define FILTER_A 1
#define FILTER_N 5
int i = 0;
int Filter() {
  int NewValue;
  int new_value;
  NewValue = Get_AD();
  if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
    new_value = Value;
  else
    new_value = NewValue;
  if(Value != new_value) {
    i++;
    if(i > FILTER_N) {
      i = 0;
      Value = new_value;
    }
  }
  else
    i = 0;
  return Value;
}

 

1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）

2、中位值濾波法
3、算術平均濾波法
4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
6、限幅平均濾波法
7、一階滯后濾波法
8、加權遞推平均濾波法
9、消抖濾波法
10、限幅消抖濾波法
11、新增加 卡爾曼濾波（非擴展卡爾曼），代碼在17樓（點擊這里）感謝zhangzhe0617分享

程序默認對int類型數據進行濾波，如需要對其他類型進行濾波，只需要把程序中所有int替換成long、float或者double即可。



1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）
  3. B、方法：
  4.     根據經驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為A），
  5.     每次檢測到新值時判斷：
  6.     如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效，
  7.     如果本次值與上次值之差>A，則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值。
  8. C、優點：
  9.     能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。
  10. D、缺點：
  11.     無法抑制那種周期性的干擾。
  12.     平滑度差。
  13. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  14. */
  15.  
  16. int Filter_Value;
  17. int Value;
  18.  
  19. void setup ( ) {
  20.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  21.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  22.   Value = 300;
  23. }
  24.  
  25. void loop ( ) {
  26.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  27.   Value = Filter_Value;          // 最近一次有效采樣的值，該變量為全局變量
  28.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  29.    delay ( 50 );
  30. }
  31.  
  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  33. int Get_AD ( ) {
  34.    return random ( 295, 305 );
  35. }
  36.  
  37. // 限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）
  38. #define FILTER_A 1
  39. int Filter ( ) {
  40.    int NewValue;
  41.   NewValue = Get_AD ( );
  42.    if ( ( (NewValue - Value ) > FILTER_A ) || ( (Value - NewValue ) > FILTER_A ) )
  43.     return Value;
  44.    else
  45.     return NewValue;
  46. }






2、中位值濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：中位值濾波法
  3. B、方法：
  4.     連續采樣N次（N取奇數），把N次采樣值按大小排列，
  5.     取中間值為本次有效值。
  6. C、優點：
  7.     能有效克服因偶然因素引起的波動干擾；
  8.     對溫度、液位的變化緩慢的被測參數有良好的濾波效果。
  9. D、缺點：
  10.     對流量、速度等快速變化的參數不宜。
  11. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  12. */
  13.  
  14. int Filter_Value;
  15.  
  16. void setup ( ) {
  17.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  18.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  19. }
  20.  
  21. void loop ( ) {
  22.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  23.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  24.    delay ( 50 );
  25. }
  26.  
  27. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  28. int Get_AD ( ) {
  29.    return random ( 295, 305 );
  30. }
  31.  
  32. // 中位值濾波法
  33. #define FILTER_N 101
  34. int Filter ( ) {
  35.    int filter_buf [FILTER_N ];
  36.    int i, j;
  37.    int filter_temp;
  38.    for (i = 0; i < FILTER_N; i++ ) {
  39.     filter_buf [i ] = Get_AD ( );
  40.     delay ( 1 );
  41.    }
  42.    // 采樣值從小到大排列（冒泡法）
  43.    for (j = 0; j < FILTER_N - 1; j++ ) {
  44.     for (i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++ ) {
  45.        if (filter_buf [i ] > filter_buf [i + 1 ] ) {
  46.         filter_temp = filter_buf [i ];
  47.         filter_buf [i ] = filter_buf [i + 1 ];
  48.         filter_buf [i + 1 ] = filter_temp;
  49.        }
  50.     }
  51.    }
  52.    return filter_buf [ (FILTER_N - 1 ) / 2 ];
  53. }






3、算術平均濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：算術平均濾波法
  3. B、方法：
  4.     連續取N個采樣值進行算術平均運算：
  5.     N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低；
  6.     N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高；
  7.     N值的選取：一般流量，N=12；壓力：N=4。
  8. C、優點：
  9.     適用於對一般具有隨機干擾的信號進行濾波；
  10.     這種信號的特點是有一個平均值，信號在某一數值范圍附近上下波動。
  11. D、缺點：
  12.     對於測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用；
  13.     比較浪費RAM。
  14. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  15. */
  16.  
  17. int Filter_Value;
  18.  
  19. void setup ( ) {
  20.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  21.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  22. }
  23.  
  24. void loop ( ) {
  25.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  26.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  27.    delay ( 50 );
  28. }
  29.  
  30. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  31. int Get_AD ( ) {
  32.    return random ( 295, 305 );
  33. }
  34.  
  35. // 算術平均濾波法
  36. #define FILTER_N 12
  37. int Filter ( ) {
  38.    int i;
  39.    int filter_sum = 0;
  40.    for (i = 0; i < FILTER_N; i++ ) {
  41.     filter_sum += Get_AD ( );
  42.     delay ( 1 );
  43.    }
  44.    return ( int ) (filter_sum / FILTER_N );
  45. }






4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
  3. B、方法：
  4.     把連續取得的N個采樣值看成一個隊列，隊列的長度固定為N，
  5.     每次采樣到一個新數據放入隊尾，並扔掉原來隊首的一次數據（先進先出原則），
  6.     把隊列中的N個數據進行算術平均運算，獲得新的濾波結果。
  7.     N值的選取：流量，N=12；壓力，N=4；液面，N=4-12；溫度，N=1-4。
  8. C、優點：
  9.     對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高；
  10.     適用於高頻振盪的系統。
  11. D、缺點：
  12.     靈敏度低，對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差；
  13.     不易消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差；
  14.     不適用於脈沖干擾比較嚴重的場合；
  15.     比較浪費RAM。
  16. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  17. */
  18.  
  19. int Filter_Value;
  20.  
  21. void setup ( ) {
  22.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  23.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  24. }
  25.  
  26. void loop ( ) {
  27.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  28.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  29.    delay ( 50 );
  30. }
  31.  
  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  33. int Get_AD ( ) {
  34.    return random ( 295, 305 );
  35. }
  36.  
  37. // 遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
  38. #define FILTER_N 12
  39. int filter_buf [FILTER_N + 1 ];
  40. int Filter ( ) {
  41.    int i;
  42.    int filter_sum = 0;
  43.   filter_buf [FILTER_N ] = Get_AD ( );
  44.    for (i = 0; i < FILTER_N; i++ ) {
  45.     filter_buf [i ] = filter_buf [i + 1 ]; // 所有數據左移，低位仍掉
  46.     filter_sum += filter_buf [i ];
  47.    }
  48.    return ( int ) (filter_sum / FILTER_N );
  49. }






5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
  3. B、方法：
  4.     采一組隊列去掉最大值和最小值后取平均值，
  5.     相當於“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”。
  6.     連續采樣N個數據，去掉一個最大值和一個最小值，
  7.     然后計算N-2個數據的算術平均值。
  8.     N值的選取：3-14。
  9. C、優點：
  10.     融合了“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”兩種濾波法的優點。
  11.     對於偶然出現的脈沖性干擾，可消除由其所引起的采樣值偏差。
  12.     對周期干擾有良好的抑制作用。
  13.     平滑度高，適於高頻振盪的系統。
  14. D、缺點：
  15.     計算速度較慢，和算術平均濾波法一樣。
  16.     比較浪費RAM。
  17. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  18. */
  19.  
  20. int Filter_Value;
  21.  
  22. void setup ( ) {
  23.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  24.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  25. }
  26.  
  27. void loop ( ) {
  28.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  29.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  30.    delay ( 50 );
  31. }
  32.  
  33. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  34. int Get_AD ( ) {
  35.    return random ( 295, 305 );
  36. }
  37.  
  38. // 中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）（算法1）
  39. #define FILTER_N 100
  40. int Filter ( ) {
  41.    int i, j;
  42.    int filter_temp, filter_sum = 0;
  43.    int filter_buf [FILTER_N ];
  44.    for (i = 0; i < FILTER_N; i++ ) {
  45.     filter_buf [i ] = Get_AD ( );
  46.     delay ( 1 );
  47.    }
  48.    // 采樣值從小到大排列（冒泡法）
  49.    for (j = 0; j < FILTER_N - 1; j++ ) {
  50.     for (i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++ ) {
  51.        if (filter_buf [i ] > filter_buf [i + 1 ] ) {
  52.         filter_temp = filter_buf [i ];
  53.         filter_buf [i ] = filter_buf [i + 1 ];
  54.         filter_buf [i + 1 ] = filter_temp;
  55.        }
  56.     }
  57.    }
  58.    // 去除最大最小極值后求平均
  59.    for (i = 1; i < FILTER_N - 1; i++ ) filter_sum += filter_buf [i ];
  60.    return filter_sum / (FILTER_N - 2 );
  61. }
  62.  
  63.  
  64. //  中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）（算法2）
  65. /*
  66. #define FILTER_N 100
  67. int Filter() {
  68.   int i;
  69.   int filter_sum = 0;
  70.   int filter_max, filter_min;
  71.   int filter_buf[FILTER_N];
  72.   for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
  73.     filter_buf[i] = Get_AD();
  74.     delay(1);
  75.   }
  76.   filter_max = filter_buf[0];
  77.   filter_min = filter_buf[0];
  78.   filter_sum = filter_buf[0];
  79.   for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
  80.     if(filter_buf[i] > filter_max)
  81.       filter_max=filter_buf[i];
  82.     else if(filter_buf[i] < filter_min)
  83.       filter_min=filter_buf[i];
  84.     filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];
  85.     filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];
  86.   }
  87.   i = FILTER_N - 2;
  88.   filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2 的目的是為了四舍五入
  89.   filter_sum = filter_sum / i;
  90.   return filter_sum;
  91. }*/






6、限幅平均濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：限幅平均濾波法
  3. B、方法：
  4.     相當於“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”；
  5.     每次采樣到的新數據先進行限幅處理，
  6.     再送入隊列進行遞推平均濾波處理。
  7. C、優點：
  8.     融合了兩種濾波法的優點；
  9.     對於偶然出現的脈沖性干擾，可消除由於脈沖干擾所引起的采樣值偏差。
  10. D、缺點：
  11.     比較浪費RAM。
  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  13. */
  14.  
  15. #define FILTER_N 12
  16. int Filter_Value;
  17. int filter_buf [FILTER_N ];
  18.  
  19. void setup ( ) {
  20.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  21.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  22.   filter_buf [FILTER_N - 2 ] = 300;
  23. }
  24.  
  25. void loop ( ) {
  26.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  27.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  28.    delay ( 50 );
  29. }
  30.  
  31. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  32. int Get_AD ( ) {
  33.    return random ( 295, 305 );
  34. }
  35.  
  36. // 限幅平均濾波法
  37. #define FILTER_A 1
  38. int Filter ( ) {
  39.    int i;
  40.    int filter_sum = 0;
  41.   filter_buf [FILTER_N - 1 ] = Get_AD ( );
  42.    if ( ( (filter_buf [FILTER_N - 1 ] - filter_buf [FILTER_N - 2 ] ) > FILTER_A ) || ( (filter_buf [FILTER_N - 2 ] - filter_buf [FILTER_N - 1 ] ) > FILTER_A ) )
  43.     filter_buf [FILTER_N - 1 ] = filter_buf [FILTER_N - 2 ];
  44.    for (i = 0; i < FILTER_N - 1; i++ ) {
  45.     filter_buf [i ] = filter_buf [i + 1 ];
  46.     filter_sum += filter_buf [i ];
  47.    }
  48.    return ( int )filter_sum / (FILTER_N - 1 );
  49. }






7、一階滯后濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：一階滯后濾波法
  3. B、方法：
  4.     取a=0-1，本次濾波結果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結果。
  5. C、優點：
  6.     對周期性干擾具有良好的抑制作用；
  7.     適用於波動頻率較高的場合。
  8. D、缺點：
  9.     相位滯后，靈敏度低；
  10.     滯后程度取決於a值大小；
  11.     不能消除濾波頻率高於采樣頻率1/2的干擾信號。
  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  13. */
  14.  
  15. int Filter_Value;
  16. int Value;
  17.  
  18. void setup ( ) {
  19.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  20.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  21.   Value = 300;
  22. }
  23.  
  24. void loop ( ) {
  25.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  26.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  27.    delay ( 50 );
  28. }
  29.  
  30. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  31. int Get_AD ( ) {
  32.    return random ( 295, 305 );
  33. }
  34.  
  35. // 一階滯后濾波法
  36. #define FILTER_A 0.01
  37. int Filter ( ) {
  38.    int NewValue;
  39.   NewValue = Get_AD ( );
  40.   Value = ( int ) ( ( float )NewValue * FILTER_A + ( 1.0 - FILTER_A ) * ( float )Value );
  41.    return Value;
  42. }






8、加權遞推平均濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：加權遞推平均濾波法
  3. B、方法：
  4.     是對遞推平均濾波法的改進，即不同時刻的數據加以不同的權；
  5.     通常是，越接近現時刻的數據，權取得越大。
  6.     給予新采樣值的權系數越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低。
  7. C、優點：
  8.     適用於有較大純滯后時間常數的對象，和采樣周期較短的系統。
  9. D、缺點：
  10.     對於純滯后時間常數較小、采樣周期較長、變化緩慢的信號；
  11.     不能迅速反應系統當前所受干擾的嚴重程度，濾波效果差。
  12. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  13. */
  14.  
  15. int Filter_Value;
  16.  
  17. void setup ( ) {
  18.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  19.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  20. }
  21.  
  22. void loop ( ) {
  23.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  24.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  25.    delay ( 50 );
  26. }
  27.  
  28. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  29. int Get_AD ( ) {
  30.    return random ( 295, 305 );
  31. }
  32.  
  33. // 加權遞推平均濾波法
  34. #define FILTER_N 12
  35. int coe [FILTER_N ] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };    // 加權系數表
  36. int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; // 加權系數和
  37. int filter_buf [FILTER_N + 1 ];
  38. int Filter ( ) {
  39.    int i;
  40.    int filter_sum = 0;
  41.   filter_buf [FILTER_N ] = Get_AD ( );
  42.    for (i = 0; i < FILTER_N; i++ ) {
  43.     filter_buf [i ] = filter_buf [i + 1 ]; // 所有數據左移，低位仍掉
  44.     filter_sum += filter_buf [i ] * coe [i ];
  45.    }
  46.   filter_sum /= sum_coe;
  47.    return filter_sum;
  48. }






9、消抖濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：消抖濾波法
  3. B、方法：
  4.     設置一個濾波計數器，將每次采樣值與當前有效值比較：
  5.     如果采樣值=當前有效值，則計數器清零；
  6.     如果采樣值<>當前有效值，則計數器+1，並判斷計數器是否>=上限N（溢出）；
  7.     如果計數器溢出，則將本次值替換當前有效值，並清計數器。
  8. C、優點：
  9.     對於變化緩慢的被測參數有較好的濾波效果；
  10.     可避免在臨界值附近控制器的反復開/關跳動或顯示器上數值抖動。
  11. D、缺點：
  12.     對於快速變化的參數不宜；
  13.     如果在計數器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當作有效值導入系統。
  14. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  15. */
  16.  
  17. int Filter_Value;
  18. int Value;
  19.  
  20. void setup ( ) {
  21.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  22.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  23.   Value = 300;
  24. }
  25.  
  26. void loop ( ) {
  27.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  28.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  29.    delay ( 50 );
  30. }
  31.  
  32. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  33. int Get_AD ( ) {
  34.    return random ( 295, 305 );
  35. }
  36.  
  37. // 消抖濾波法
  38. #define FILTER_N 12
  39. int i = 0;
  40. int Filter ( ) {
  41.    int new_value;
  42.   new_value = Get_AD ( );
  43.    if (Value != new_value ) {
  44.     i++;
  45.     if (i > FILTER_N ) {
  46.       i = 0;
  47.       Value = new_value;
  48.     }
  49.    }
  50.    else
  51.     i = 0;
  52.    return Value;
  53. }






10、限幅消抖濾波法

ARDUINO 代碼 復制打印
 
  1. /*
  2. A、名稱：限幅消抖濾波法
  3. B、方法：
  4.     相當於“限幅濾波法”+“消抖濾波法”；
  5.     先限幅，后消抖。
  6. C、優點：
  7.     繼承了“限幅”和“消抖”的優點；
  8.     改進了“消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值導入系統。
  9. D、缺點：
  10.     對於快速變化的參數不宜。
  11. E、整理：shenhaiyu 2013-11-01
  12. */
  13.  
  14. int Filter_Value;
  15. int Value;
  16.  
  17. void setup ( ) {
  18.    Serial. begin ( 9600 );       // 初始化串口通信
  19.    randomSeed ( analogRead ( 0 ) ); // 產生隨機種子
  20.   Value = 300;
  21. }
  22.  
  23. void loop ( ) {
  24.   Filter_Value = Filter ( );       // 獲得濾波器輸出值
  25.    Serial. println (Filter_Value ); // 串口輸出
  26.    delay ( 50 );
  27. }
  28.  
  29. // 用於隨機產生一個300左右的當前值
  30. int Get_AD ( ) {
  31.    return random ( 295, 305 );
  32. }
  33.  
  34. // 限幅消抖濾波法
  35. #define FILTER_A 1
  36. #define FILTER_N 5
  37. int i = 0;
  38. int Filter ( ) {
  39.    int NewValue;
  40.    int new_value;
  41.   NewValue = Get_AD ( );
  42.    if ( ( (NewValue - Value ) > FILTER_A ) || ( (Value - NewValue ) > FILTER_A ) )
  43.     new_value = Value;
  44.    else
  45.     new_value = NewValue;
  46.    if (Value != new_value ) {
  47.     i++;
  48.     if (i > FILTER_N ) {
  49.       i = 0;
  50.       Value = new_value;
  51.     }
  52.    }
  53.    else
  54.     i = 0;
  55.    return Value;
  56. }


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