Microsmooth je knihovna pro vyhlazení signálu s nízkou hmotností, kterou v současné době vyvíjím já.

Stále se na ní pracuje a cílem je, aby byla lehká z hlediska paměti a rychlá . Knihovna poskytuje několik filtrů pro vyhlazení:

• Jednoduchý klouzavý průměr
• Exponenciální klouzavý průměr
• Kumulativní klouzavý průměr
• Savitzky Golay Filtr
• Algoritmus Ramera Douglase Peckera
• Kalmogorov Zurbenko Filtr

Chcete-li použít knihovnu, stáhněte si ji a přidejte do zdrojového adresáře. Do zdrojového souboru přidejte také následující řádek:

  #include "microsmooth.h"  

Myslím, že ve vašem hlučném signálu vidím spoustu špiček šumu s jedním vzorkem.

Střední filtr lépe odstraňuje špičky šumu s jedním vzorkem než jakýkoli lineární filtr. (Je lepší než jakýkoli nízkoprůchodový filtr, klouzavý průměr, vážený klouzavý průměr atd., pokud jde o dobu odezvy a schopnost ignorovat takové odlehlé odchylky od jediného vzorku).

Ve skutečnosti existuje mnoho signálů -hladící knihovny pro Arduino, z nichž mnohé obsahují mediánový filtr.

knihovny pro vyhlazení signálu na arduino.cc:

• Paul Badger: smooth digital low -pass filtr
• Paul Badger: digitální nízkoprůchodový filtr digitalSmooth s odmítáním odlehlých hodnot
• David A. Mellis a Tom Igoe : Výukový program pro vyhlazení
• Majenki: Průměrná knihovna

knihovny pro vyhlazení signálu na github:

• AsheeshR / Microsmooth
• jeroendoggen: Arduino-signal-filtering-library
• karlward: Arduino data filtrační knihovna
• sebnil: FIR-filter-Arduino-Library
• daPhoosa: MedianFilter
• arc12: Sbírka filtrů digitálního signálu (zamýšleno pro použití s ​​Arduino)
• sebnil: Selfbalancing robot v Arduinu. Implementováno s PID regulátory, FIR filtry, doplňkovým filtrem.

Chtělo by něco takového ve vašem robotu fungovat? (Medián ze 3 vyžaduje velmi malý výkon procesoru, a proto rychle):

  /*median_filter.ino2014-03-25: zahájil David Cary * / int median_of_3 (int a, int b, int c) {int the_max = max (max (a , před naším letopočtem ); int the_min = min (min (a, b), c); // zbytečně chytrý kód int the_median = the_max ^ the_min ^ a ^ b ^ c; návrat (the_median);} int nejnovější = 0; int nedávný = 0; int nejstarší = 0; void setup () {Serial.begin (9600); // přečíst první hodnotu, inicializovat s ní. nejstarší = náhodný (200); recent = nejstarší; nejnovější = poslední; Serial.println ("příklad středního filtru:");} void loop () {
// zrušit nejstarší hodnotu a posunout nejnovější hodnotu nejstarší = nedávný; recent = nejnovější; nejnovější = náhodný (200); Serial.print ("nová hodnota:"); Serial.print (nejnovější, DEC); int median = median_of_3 (nejstarší, poslední, nejnovější); Serial.print ("vyhlazená hodnota:"); Serial.print (medián, DEC); Serial.println (""); delay (5000);}  

Vyzkoušeli jste dolní propust? Našel jsem příklad zde další zde.

Obě tyto knihovny mají seznam dat, která jsou čtena z analogového snímače podle vašeho výběru, který je zprůměrováno. Každá nová hodnota snímače je přidána do seznamu a poslední je vyhozena, například takto:

  Seznam: 3 4 3 3 4 3 5 3 2 3 4 3 přidáno nové čtení. starý vyhoden / - / - Seznam: 5 3 4 3 3 4 3 5 3 2 3 4průměrný seznam  

Toto můžete digitálně filtrovat pomocí dolní propusti:

  int valueFilt = (1-0,99) * value + 0,99 * valueFilt;  

Změňte 0,99 pro změnu mezní frekvence (blíže k 1,0 je nižší frekvence). Skutečný výraz pro tuto hodnotu je exp (-2 * pi * f / fs), kde f je požadovaná mezní frekvence a fs je frekvence, na které jsou data vzorkována.

Další typ „digitálního filtru“ "je filtr událostí. Funguje dobře na datech, která mají odlehlé hodnoty; např. 9,9,8,10,9,25,9. Filtr událostí vrací nejčastější hodnotu. Statisticky se jedná o režim.

Statistické průměry, jako je průměr, režim atd., Lze vypočítat pomocí průměrné knihovny Arduino.

Příklad převzatý z stránka Arduino Library uvedená:

  #include <Average.h> # define CNT 600int d [CNT]; void setup () {Serial.begin (9600);} void loop () {int i; for (i = 0; i<CNT; i ++) {d [i] = random (500); } Serial.print ("Průměr:"); Sériový tisk (průměr (d, CNT), DEC); Serial.print ("Režim:"); Serial.print (režim (d, CNT), DEC); Serial.print ("Max:"); Serial.print (maximum (d, CNT), DEC); Serial.print ("Min:"); Serial.print (minimum (d, CNT), DEC); Serial.print ("Standardní odchylka:"); Serial.print (stddev (d, CNT), 4); Serial.println (""); Serial.println (""); delay (5000);}