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Arduino教程-求均值

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楼主
ID:99556 发表于 2016-3-3 01:53 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
Hi，大家好！今天，我们将一起学习一种求均值的方法。有时候，我们会碰到一些传感器，它们所产生的数值之间，有可能不连贯，或者说具有跳跃性，但我们又不想被某些“不和谐”的数值所干扰，所以我们就需要取之前的一小撮数，通过计算均值的方式，对数值进行处理。
好！简单说明之后，让我们看看，具体是怎样实现的吧。
硬件方面
图片来源：Arduino电路连接
具体包括：
  • Arduino UNO电路板（1块）
  • 旋转电位计（1个）
  • 面包板（1块）
  • 面包线（若干）
上面的配件，我们之前都已经见过，不用再多说什么。
软件方面Arduino官方提供的IDE
连接电路
图片来源：Arduino电路连接
电路的连接非常的简单，不多讲。
下面是最后一步，也是最重要的一步！
添加几行代码首先，新建一个项目窗口。

图片来源：Arduino官方IDE
向其中添加几行代码：


  1. // 定义读取数值的数目，
  2. // 初始化为 10
  3. const int numReadings = 10;
  4. // 定义存储读入数值的数组
  5. int readings[numReadings];
  6. // 定义指示数组数值的索引
  7. int readIndex = 0;
  8. // 定义存储数组数值的总数
  9. int total = 0;
  10. // 定义数组数值的平均数
  11. int average = 0;
  12. // 定义旋转电位计的模拟信号输入针脚
  13. int inputPin = A0;
  14. // 对Arduino电路板或相关状态进行初始化方法
  15. void setup() {
  16.   // 开启串行通信，并设置其频率为9600。
  17.   // 如果没有特别要求，此数值一般都为9600。
  18.   Serial.begin(9600);
  19.   // 初始化存储读入数值的数组，
  20.   // 讲每个数值设置为 0 。
  21.   for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++) {
  22.     readings[thisReading] = 0;
  23.   }
  24. }
  25. // 系统调用，无限循环方法
  26. void loop() {
  27.   // 总值中，减去数组的最后一个数值
  28.   total = total - readings[readIndex];
  29.   // 读入当前旋转电位计的数值，
  30.   // 并将其存储到数组的最后一位。
  31.   readings[readIndex] = analogRead(inputPin);
  32.   // 将最新读入的数值加入到总值中
  33.   total = total + readings[readIndex];
  34.   // 将数组指示索引值加1
  35.   readIndex = readIndex + 1;
  36.   // 判断数组指示索引是否超出数组范围，
  37.   // 如果是，将数组指示索引重置为0
  38.   if (readIndex >= numReadings) {
  39.     readIndex = 0;
  40.   }
  41.   // 计算平均值
  42.   average = total / numReadings;
  43.   // 将最终计算的平均值输出到串行调试窗口。
  44.   Serial.println(average);
  45.   // 延迟一毫秒，
  46.   // 进入下一个循环。
  47.   delay(1);
  48. }
复制代码



输入完毕！上面的代码里，没有新方法，也没有复杂的数据结构，只有一个数组而已。用到的算法也是蛮简单，每次循环的时候，减去数组最后的一个数值，随后将从旋转电位计新读入的数值存入其中，然后计算总值以及最终的平均值，每次只修改数组的最后一个数值，并计算平均值。

图片来源：Arduino官方IDE的文件编辑菜单选项
点击上图中，最右侧放大镜图标的按钮，打开串口调试窗口，大致如下图所示。

图片来源：Arduino串口调试窗口
总结通过这次学习，我们了解了如何对读取到的数值进行平均化，去掉当中偏大或偏小的数值。这是一种防止数值跳变的好方法。
下期预告我们已经学习了二十个星期，接下来，休息，休息一下！


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沙发
ID:177116 发表于 2017-3-27 21:08 | 只看该作者
必须给楼主一个赞
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板凳
ID:137736 发表于 2017-4-28 18:21 来自手机 | 只看该作者
很好，简单易用
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地板
ID:322034 发表于 2018-5-4 13:52 | 只看该作者
总值中，减去数组的最后一个数值为什么呢？
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5#
ID:322213 发表于 2018-5-5 02:42 | 只看该作者
哇 谢谢楼主 初学者的福利啊
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6#
ID:493412 发表于 2022-10-27 18:28 | 只看该作者
楼主写的真好，赞一个，专门登录论坛账号来赞美楼主，代码以修改到自己的程序了，相当经典而且写的通俗易懂！
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7#
ID:137736 发表于 2023-2-2 20:37 | 只看该作者
滑动滤波算法？
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