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学习单片机AD采样不得不知道的十大滤波算法

前言

单片机主要作用是控制外围的器件，并实现一定的通信和数据处理。但在某些特定场合，不可避免地要用到数学运算，尽管单片机并不擅长实现算法和进行复杂的运算。下面给大家介绍十种常见的ADC滤波算法。

一、限幅滤波

1、方法

根据经验判断两次采样允许的最大偏差值A

每次采新值时判断：若本次值与上次值之差=A，则本次有效；若本次值与上次值之差A，本次无效，用上次值代替本次。

2、优缺点

克服脉冲干扰，无法抑制周期性干扰，平滑度差。

3、代码

/*A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值?*/

#define?A?10

char?Value;

char?filter()

{

char?new_Value;

new_Value?=?get_ad();????????????????????????????????????????//获取采样值

if(?abs(new_Value?-?Value)??A)???return?Value;?????????????//abs()取绝对值函数

return?new_Value;

}

二、中位值滤波

1、方法

连续采样N次，按大小排列

取中间值为本次有效值

2、优缺点

克服波动干扰，对温度等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果，对速度等快速变化的参数不宜。

3、代码

#define?N?11

char?filter()

{

char?value_buf[N];

char?count,i,j,temp;

for(count?=?0;count??N;count++)????????????????????????????????//获取采样值

{

value_buf[count]?=?get_ad();

delay();

}

for(j?=?0;j(N-1);j++)

for(i?=?0;i(n-j);i++)

if(value_buf[i]value_buf[i+1])

{

temp?=?value_buf[i];

value_buf[i]?=?value_buf[i+1];

value_buf[i+1]?=?temp;

}

return?value_buf[(N-1)/2];

}

三、算数平均滤波

1、方法

连续采样N次，取平均

N较大时平滑度高，灵敏度低

N较小时平滑度低，灵敏度高

一般N=12

2、优缺点

适用于存在随机干扰的系统，占用RAM多，速度慢。

3、代码

#define?N?12

char?filter()

{

int?sum?=?0;

for(count?=?0;countN;count++)

sum?+=?get_ad();

return?(char)(sum/N);

}

四、递推平均滤波

1、方法

取N个采样值形成队列，先进先出

取均值

一般N=4~12

2、优缺点

对周期性干扰抑制性好，平滑度高

适用于高频振动系统

灵敏度低，RAM占用较大，脉冲干扰严重

3、代码

/*A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值?*/

#define?A?10

char?Value;

char?filter()

{

char?new_Value;

new_Value?=?get_ad();????????????????????????????????????????//获取采样值

if(?abs(new_Value?-?Value)??A)???return?Value;?????????????//abs()取绝对值函数

return?new_Value;

}

五、中位值平均滤波

1、方法

采样N个值，去掉最大最小

计算N-2的平均值

N=3~14

2、优缺点

融合了中位值，平均值的优点

消除脉冲干扰

计算速度慢，RAM占用大

3、代码

char?filter()

{

char?count,i,j;

char?Value_buf[N];

int?sum=0;

for(count=0;countN;count++)

Value_buf[count]=?get_ad();

for(j=0;j(N-1);j++)

for(i=0;i(N-j);i++)

if(Value_buf[i]Value_buf[i+1])

{

temp?=?Value_buf[i];

Value_buf[i]=?Value_buf[i+1];

Value_buf[i+1]=temp;

}

for(count?=1;countN-1;count++)

sum?+=?Value_buf[count];

return?(char)(sum/(N-2));

}

六、限幅平均滤波

1、方法

每次采