单片机数字滤波的算法
单片机数字滤波程序设计与实现
采样次数 Ⅳ越大 ， 平滑 效果越好 ， 但系统灵敏度将下 降 ； 同时 Ⅳ越大 ， 将使 系统 的存 储空 间及 运算量 增大 ， 为此 需合 理选择 Ⅳ值。一般情况 ， 压力 的测量 ， Ｎ ＝ ； 对 取 ４ 对流 量 的
泛 的 应 用 。
ｌｎ ｎ ｕｍ ＝０ ； ｏ ｇ ｉ ｔｓ
ｆ （ ＝ ；＜Ｎ；＋ ＋）／ 连 续读 入 Ｎ 个 采样 值 ， 累加 ｏ ｉ ０ｉ ｒ ｉ ／ 并 ｛
Ｘ ｉ ｅ— ａ （） ［］＝ｇｔｄｔ ａ ； ｓｍ ＋＝ ｘ ｉ ； ｕ ［］
｝
Ｙ ＝ ｓ ｍ／Ｎ ： ｕ
ｉｔｈ ａ ａ ｎｇ ｆｔｒ ） ｎ ｕ ｌ ｏ ｉ ｅ（ ｌ
— ＿
采 样 值 的 子 函 数 ／
＃ ｅｎ ｄｆ ｅＮ？／ 依 实际情况设定采样 次数 Ｎ ｉ ／
ｉ ｕ ｎ ｓｕ ｎｔｓ ａ ｈ
— —
｛
ｉｅ ｆｔ （ ） ｌｒ
收 稿 日期 ：０ ２— ６—１ ２１ ０ ７ 作者简介 ： 东（ ９６ ） 男 ， 余 １７ 一 ， 硕士 ， 讲师 ， 主要从事单片机应用技术开发 、 网络通信研究 。
ｘｉ ［ ＋＋］ ｅ ｄｔ（） ／ 读入采样值 ＝ｇｔ ａａ ； ／ —
ｉ ｉ ＝Ｎ ＝ ； ｆ ＝ （ ）ｉ ０ ｆ （ ＝ ；＜Ｎ；＋ ＋） ／ ｏ ｊ ０ｊ ｒ ｊ ／ 累加 队 列 中 Ｎ个 采 样 值 ｓｍ ＋ ＝ ｘｊ ； ｕ ［］
最 老 的数 据 ， 终 保 持 队 列 中 Ⅳ个 数 据 为最 近 的数 据 。 计 算 始 平 均 时 ， 要 把 队列 中 Ⅳ 个 数 据 进 行 算 术 平 均 ， 可 得 新 的 只 即
单片机中断加滤波的方法
单片机中断加滤波的方法在嵌入式系统中，单片机中断和滤波是非常重要的技术。
中断可用于实时响应外部事件，而滤波则可用于去除信号中的噪声。
本文将介绍如何在单片机中使用中断和滤波技术，以实现高效的数据处理和响应。
首先，让我们来了解一下中断和滤波的基本概念。
中断是一种机制，允许微处理器在发生特定事件时立即中断当前程序的执行并跳转到一个特定的中断服务程序。
这种机制可以用于实时处理来自传感器、通信接口或定时器的数据，以及其他外部事件。
滤波是一种信号处理技术，用于去除信号中的噪声或不需要的成分，以提取出我们感兴趣的信息。
在嵌入式系统中，滤波通常用于传感器数据的处理，以消除由于电磁干扰、机械振动或其他环境因素引起的噪声。
在单片机中，可以将中断和滤波结合起来，以实现对传感器数据的实时处理和去噪。
以下是一种常见的方法：1. 配置中断，首先，我们需要配置单片机的中断控制器，以使其能够响应传感器数据的变化。
例如，如果我们使用的是一个模拟传感器，可以配置定时器中断来定期采样传感器数据；如果使用的是数字传感器，可以配置外部中断来在数据变化时触发中断。
2. 采样数据，当中断被触发时，中断服务程序将被执行。
在这个程序中，我们可以读取传感器的数据，并将其存储在一个缓冲区中。
3. 滤波处理，一旦数据被采样，我们可以对其进行滤波处理。
常见的滤波方法包括移动平均滤波、中值滤波和低通滤波等。
这些滤波方法可以用于去除数据中的噪声，以提取出我们感兴趣的信号。
4. 数据处理，最后，经过滤波处理的数据可以被用于进一步的数据处理，比如计算平均值、峰值、或者进行控制决策等。
通过结合中断和滤波技术，我们可以实现对传感器数据的实时响应和去噪处理，从而提高系统的稳定性和可靠性。
当然，在实际应用中，我们还需要考虑中断的优先级、滤波算法的复杂度和实时性等因素，以实现最佳的性能和效果。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
基于单片机系统的数字滤波方法的研究_向红军
"))F ， A!B ： *FD*!’
刘 晖 ’ 微 机 控 制 系 统 的 数 字 滤 波 算 法 <@>’ 现 代 电 子 技 术 ， <#> 任 克 强 ，
"))F ， AFB ： =*D=G’ 作者简介：
向 红 军 （=+G=D ） ， 男， 硕士研究生， 主要研究方向： 机电系统检测技 术。 收稿日期： "))*D)!D==
!"Z A’"
# !!
" "BA
!"#!"BA !!!"#!"BA "!-
（A）
中位值滤波法
中位值滤波法是对某一被测参 数 连 续 采 样 " 次
（" 一般取奇数） ，然后把 " 次采样值按大小顺序排成 一列， 排序一般采取 “冒泡排序法” ， 然后取中间值为 本次采样值。中位值滤波能有效克服因偶然因素引起 的波动或采样器不稳定引起的误码等造成的 脉 冲 干 扰。对温度、 液位等缓慢变化的被测参数采用此法能
<’B 一阶滞后滤波
一阶滞后滤波又称为低通滤波或一阶惯性滤波。 在模拟量输入通道等硬件电路中，常用一阶惯性 EF 模拟滤波器来抑制干扰， 当这种模拟方法来实现对低 频干扰的滤波时， 首先遇到的问题是要求滤波器有大 的时间常数和高精度的 EF 网络。 时间常数 ! 越大， 要 求 ( 值越大， 其漏电流就也越大 ， 从 而 使 EF 网 络 的
= 常用基于单片机的数字滤波算法 A’A 程序判断法 工程实践表明< 许多物理量的变化都存在一定的 范围< 相邻两次采样值 !" 和 !"BA 之间的变化肯定会有
一定的限度。程序判断滤波就是根据实践经验确定出 相 邻 两 次 采 样 信 号 之 间 可 能 出 现 的 最 大 偏 差 为 !- ， 若实际相邻两次采样值超出此偏差值< 则表明发生了 干扰， 剔出该数据， 并用 !"BA 代替 !"； 若小于此偏差值 < 可将该信号作为本次采样值。这样可以近似推出：
单片机fft运算详解
单片机fft运算详解摘要：I.单片机简介- 定义和特点- 应用领域II.FFT 运算介绍- FFT 的含义和作用- FFT 算法的基本原理III.单片机FFT 运算详解- 单片机FFT 运算的基本流程- 单片机FFT 运算的实现方法- 单片机FFT 运算的优缺点分析IV.单片机FFT 运算的应用- 在信号处理领域的应用- 在图像处理领域的应用V.单片机FFT 运算的发展趋势- 技术的发展- 应用的拓展正文：单片机是一种集成电路，具有一个或多个处理器内核，用于控制和执行特定任务。
单片机的特点是体积小、成本低、功耗低、功能强大，因此被广泛应用于各个领域，如家电、工业控制、通信等。
在数字信号处理领域，快速傅里叶变换(FFT) 是一种重要的算法。
它可以在短时间内将信号从时域转换到频域，进而分析信号的频率成分和能量分布。
FFT 算法的基本原理是将信号序列分解成一组正交基函数的线性组合，从而实现频域分析。
单片机FFT 运算是一种基于单片机的FFT 算法，它可以在单片机上实现FFT 运算。
单片机FFT 运算的基本流程包括输入信号的预处理、FFT 算法的实现和输出结果的解析。
在实现单片机FFT 运算时，通常采用蝶形算法或旋转基2 算法等高效算法。
单片机FFT 运算的优点是运算速度快、精度高、功耗低，适用于实时信号处理和低功耗应用。
缺点是运算量较大，对单片机的处理能力和存储容量要求较高。
单片机FFT 运算在信号处理和图像处理领域有广泛的应用。
例如，在通信系统中，它可以实现数字信号的快速傅里叶变换，从而实现数字信号的调制和解调；在图像处理领域，它可以实现图像的频域滤波和边缘检测，从而提高图像的质量和清晰度。
单片机数字滤波算法
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。
下面主要是介绍如何用单片机实现数字滤波。
在单片机进行数据采集时，会遇到数据的随机误差，随机误差是由随机干扰引起的，其特点是在相同条件下测量同一量时，其大小和符号会现无规则的变化而无法预测，但多次测量的结果符合统计规律。
为克服随机干扰引起的误差，硬件上可采用滤波技术，软件上可采用软件算法实现数字滤波。
滤波算法往往是系统测控算法的一个重要组成部分，实时性很强。
1采用数字滤波算法克服随机干扰的误差具有以下优点：1.数字滤波无需其他的硬件成本，只用一个计算过程，可靠性高，不存在阻抗匹配问题。
尤其是数字滤波可以对频率很低的信号进行滤波，这是模拟滤波器做不到的。
2.数字滤波使用软件算法实现，多输入通道可共用一个滤波程序，降低系统开支。
3.只要适当改变滤波器的滤波程序或运算，就能方便地改变其滤波特性，这对于滤除低频干扰和随机信号会有较大的效果。
4.在单片机系统中常用的滤波算法有限幅滤波法、中值滤波法、算术平均滤波法、加权平均滤波法、滑动平均滤波等。
2限幅滤波算法该运算的过程中将两次相邻的采样相减，求出其增量，然后将增量的绝对值，与两次采样允许的最大差值A进行比较。
A的大小由被测对象的具体情况而定，如果小于或等于允许的最大差值，则本次采样有效;否则取上次采样值作为本次数据的样本。
算法的程序代码如下：#define A //允许的最大差值char data; //上一次的数据char filter(){char datanew; //新数据变量datanew=get_data(); //获得新数据变量if((datanew-data)>A||(data-datanew>A))return data;elsereturn datanew;}说明：限幅滤波法主要用于处理变化较为缓慢的数据，如温度、物体的位置等。
单片机测控系统中的数字滤波器设计
近年来 ， 随着计算机技 术 的迅 速发展 ， 计数字 滤波器 为设
对被测模拟信号 的处 理过程 如图一所示 。被测模拟 量首 先经过采样／ 保持 电路（／ ）送至模／ ＳＨ ， 数转换器（ Ｄ ） Ａ Ｃ 转换成
（ ｉｔ ｉ ｒ英文缩写为 Ｄ ） Ｄｇａ Ｆｔ ， ｉｌ ｌ ｅ Ｆ 创造了条件。数字滤波器是数
字信号处理器的一种 ， 亦称软件滤波器 。它通过计算机执行一 段相应的程序来滤 除夹杂在数字信号 中的干扰信号。 采样 ／ 保持 电路 （， ｓＨ）
模， 数转换 器（ Ｄ ） Ａ Ｃ
数字量， 然后通过数字滤波器（ Ｆ 滤除其中的干扰信号。 Ｄ） 最后
通过数模转换器 （ Ａ ） Ｄ Ｃ 获得模 拟量输出。
维普资讯
第６ 卷第 ２ 期
２０ ０ ６年 ６月
湖 南 工 业职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ Ｒ Ｌ Ｏ ＮＡ Ｉ Ｄ Ｔ ＯＬ Ｅ Ｈ Ｃ ＯＵ ＮＡ Ｆ ＨＵ Ｎ Ｎ ＵＳ ＲＹ Ｐ ＹＴ Ｃ ＮＩ
Ｖ０． Ｎ １６ ｎ ２
Ｊｌ． ０ ６ ＩＩ２ ０ Ｉ
单片机测控系统中的数字滤波器设计
陶炎焱 。黄会雄
（ 湖南省商务职业技术学院，湖南 长沙 ４０２ ） １０７
［ 摘 要】 在传统的模拟滤波器 基础上。 提出了 数字滤波器的新 算法， 井根据单片机测控系 统在受到不同干扰时， 提出了 数字滤
波 器的 谩 计 步 骤 和 设 计 思 路 。 ’
ｔ ｉ ｖ ｌｅ ｐｏ ｏ ｅ ｅ ｈ ｙｔｍ ｅ ｅｖｎ ｉｅ ｎ ｔｒ ｒｎ ｅ ｌ ｙｆ ａ ｔ ｏ ｗａ ｅｆ ｔｒａ ｉ ｒｐ ｓｄ ｗｈ ｎｔｅ ｓｓｅ ｒｃ ｉｉｇｄｆ ｒ ｔｎｅ ｅ ｃ ． ｅ ｉ ｆｅ
单片机测控系统的数字滤波算法研究
单 片机 测 控 系统 的数 字滤 波算 法研 究米
刘 琪 芳
（ 西 农 业 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 ， 山西 太 谷 山 ０００ ） ３ ８ １
摘 要 ： 随着 数 字 技 术 的发 展 ， 数 字 滤 波 技 术 在 单 片 机 系 统 中 的 应 用 也 越 来 越 广 泛 。 介 绍 了几 种 常 用 的数 字 滤 波 器 算 法 ，给 出 了基 于 单 片 机 Ｃ １ 言 的 程 序 代 码 ，并 对 这 些 方 法 的 优 缺 点 及 适 用 范 围进 行 了分 析 ，总 结 出 ５语
Ｆ ｒ（ ＝ ；ｊ ｏ ｊ ０ ＜Ｎ 一１ ＋ ＋）／ 排 序 ；Ｊ ／
ｆ （ ＝０ ＜Ｎ ～ ；ｉ ＋） ｏ ｉ ；ｉ ｒ ｊ ＋
｛
ｓｍ ＋ ＝ ｇｔ ａ （ ；／ 数 据 求 和 ｕ ｅ— ｄ ） ／
ｄｌ （ ； ｅａ ） ｙ
ｒｔｍ （ ｈ ｒ （ ｕ ／ ； ｅ ｕ ｃ ａ ） ｓ ｍ Ｎ）
采 样 时间增 长 。其算 法程 序 代码 如下 ：
＃ ｅ ｎ ｄ ｆ ｅ Ｎ ２１ ｉ
就是 寻找 作为 本 次采 样 的平 均值 ， 使该 值 与本 次 各 采样值 之 间 的误差 ｅ 的平 方 和 Ｅ最 小 ，即 ：
Ⅳ ～
Ｃ ａ ｆ ｅｌ （ ｈｒ ｈ ｒ ） ｉ
第 ３期 （ 第 １ ６期 ） 总 ６
２１ ０ １年 ６ 月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
ＮＯ ３ ．
Ｊｎ ｕ．
文章 编 号 ：６ ２ ６ １ （ ０ １ ０ — １ ５ ０ １ ７ ・４ ３ ２ １ ） ３ ０ ６ ・ ２
限幅消抖滤波法
限幅消抖滤波法
限幅消抖滤波法是一种数字滤波算法，常用于对采集到的离散信号进行去抖动处理。
它的原理是通过设置一个合适的阈值，将信号限制在一个固定的范围内，并消除信号中的抖动。
当信号的变化速度超过阈值时，限制信号的变化幅度，以消除抖动；当信号变化速度较缓时，允许信号在一定范围内波动，以保留信号的主要特征。
限幅消抖滤波法的优点是简单易实现，能够快速去除瞬时噪声和突发干扰，适用于一些对实时性要求较高的应用场景。
但是它也存在一些缺点，如可能会丢失一些信号细节，对信号的频率特性影响较大等。
在单片机系统中，限幅消抖滤波法可以通过编程实现。
具体步骤是：先读取一组原始信号数据，然后设置一个合适的阈值，将信号限制在一个固定的范围内，再通过一定的方法消除信号的抖动，最后输出处理后的滤波信号数据。
以下是一个简单的限幅消抖滤波法的代码示例（使用C语言实现）：这个函数实现了限幅消抖滤波法的基本功能，包括限制输出值在一定范围内，以及消除信号抖动。
在实际应用中，可以根据具体的需求对阈值、最大值和最小值进行调整，以适应不同的信号特征和滤波要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机数字滤波的算法
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。
下面主要是介绍如何用单片机实现数字滤波。
在单片机进行数据采集时，会遇到数据的随机误差，随机误差是由随机干扰引起的，其特点是在相同条件下测量同一量时，其大小和符号会现无规则的变化而无法预测，但多次测量的结果符合统计规律。
为克服随机干扰引起的误差，硬件上可采用滤波技术，软件上可采用软件算法实现数字滤波。
滤波算法往往是系统测控算法的一个重要组成部分，实时性很强。
采用数字滤波算法克服随机干扰的误差具有以下优点：
1、数字滤波无需其他的硬件成本，只用一个计算过程，可靠性高，不存在阻抗匹配问题。
尤其是数字滤波可以对频率很低的信号进行滤波，这是模拟滤波器做不到的。
2、数字滤波使用软件算法实现，多输入通道可共用一个滤波程序，降低系统开支。
3、只要适当改变滤波器的滤波程序或运算，就能方便地改变其滤波特性，这对于滤除低频干扰和随机信号会有较大的效果。