使用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波算法的詳細(xì)資料和代碼說(shuō)明
資料介紹
單片機(jī)主要作用是控制外圍的器件,并實(shí)現(xiàn)一定的通信和數(shù)據(jù)處理。但在某些特定場(chǎng)合,不可避免地要用到數(shù)學(xué)運(yùn)算,盡管單片機(jī)并不擅長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)算法和進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。下面主要是介紹如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。在單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),會(huì)遇到數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差,隨機(jī)誤差是由隨機(jī)干擾引起的,其特點(diǎn)是在相同條件下測(cè)量同一量時(shí),其大小和符號(hào)會(huì)現(xiàn)無(wú)規(guī)則的變化而無(wú)法預(yù)測(cè),但多次測(cè)量的結(jié)果符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。為克服隨機(jī)干擾引起的誤差,硬件上可采用濾波技術(shù),軟件上可采用軟件算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。濾波算法往往是系統(tǒng)測(cè)控算法的一個(gè)重要組成部分,實(shí)時(shí)性很強(qiáng)。
采用數(shù)字濾波算法克服隨機(jī)干擾的誤差具有以下優(yōu)點(diǎn):
l 數(shù)字濾波無(wú)需其他的硬件成本,只用一個(gè)計(jì)算過(guò)程,可靠性高,不存在阻抗匹配問(wèn)題。尤其是數(shù)字濾波可以對(duì)頻率很低的信號(hào)進(jìn)行濾波,這是模擬濾波器做不到的。
l 數(shù)字濾波使用軟件算法實(shí)現(xiàn),多輸入通道可共用一個(gè)濾波程序,降低系統(tǒng)開支。
l 只要適當(dāng)改變?yōu)V波器的濾波程序或運(yùn)算,就能方便地改變其濾波特性,這對(duì)于濾除低頻干擾和隨機(jī)信號(hào)會(huì)有較大的效果。
l 在單片機(jī)系統(tǒng)中常用的濾波算法有限幅濾波法、中值濾波法、算術(shù)平均濾波法、加權(quán)平均濾波法、滑動(dòng)平均濾波等。
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