AD数据滤波算法，适用于各种MCU实时数据处理的场合 -

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*文件名: filter.c
*日期: 2018/7/26
*描述: AD滤波算法函数集合
*备注:
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#include "filter.h"
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函数名：Delay
描述：软件延时
输入值：ncount ：延时时长
返回值：无
**************************************/
void Delay(unsigned short int ncount)
{
for(; ncount != 0; ncount--);
}
/*
uint16_t FILTER_limit() //限幅滤波 A为两次采样最大偏差值
{
uint16_t new_value=0,value=0;
new_value = AD_VALUE;
if ( ( new_value - value > A ) || ( value - new_value > A ) )
return value;
else
return new_value;
}
*/
/*****************************************************
函数名：FILTER_median
描述：中位值滤波：连续采样N次(N取奇数)，
把N次采样值按大小排列，取中间值为本次有效值。
适用范围能有效克服因偶然因素引起的波动干扰，
对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果。
不过对流量、速度等快速变化的参数不宜。
中位值平均滤波：连续采用N个数据，去掉一个最大值
和一个最小值，然后计算N-2个数据的算术平均值。
适用范围：对应偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲
干扰所引起的采样值偏差。但是测量速度较慢, 比较浪费RAM。
输入值：Flag：选择中位值滤波或中位值平均滤波
ON：中位值平均滤波 OFF：中位值滤波
返回值：滤波结果
备注：中位值滤波：N取奇数，N=2^x次方+1 为宜
中位值平均滤波：N=2^x次方+2 为宜
******************************************************/
unsigned short int FILTER_median(TYPE_STATE Flag) //中位值滤波中位值平均滤波 N为采样次数，取奇数 Flag:中位值平均滤波使能
{
unsigned short int value_buf[N],temp=0;
#if(Flag)
unsigned short int sum=0;
#endif
unsigned char count,i,j;
for (count=0;count<N;count++)
{
value_buf[count] = AD_VALUE;
Delay(300); //等待AD转换
}
for(j=0;j<N-1;j++) //排序
{
for(i=0;i<N-j-1;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;
}
}
}
#if(Flag)
for(count=1;count<N-1;count++) //中位求平均由Flag标志控制
sum+=value_buf[count];
return (uint16_t)(sum/(N-2));
#endif
return value_buf[(N-1)/2]; //中位值
}
/***************************************************
函数名：FILTER_recursive
描述：递推平均滤波：把连续取N个采样值看成一个队列，
队列的长度固定为N，每次采样到一个新数据放入队尾，并
扔掉原来队首的一次数据，把队列中得N个数据进行算术平
均运算，就可以获得新的滤波结果。
适用范围：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，
适用于高频振荡的系统。缺点是灵敏度低，对偶然出现的
脉冲性干扰的抑制作用较差，不易消除由于脉冲干扰所引
起的采样值偏差，不适用于脉冲干扰比较严重的场合
输入值：无
返回值：sum：滤波结果
备注：N=2^x次方为宜
***************************************************/
unsigned short int FILTER_recursive() //递推平均滤波 N为队列长度
{
unsigned short int sum=0;
unsigned char count=0;
static unsigned char i=0,num=0;
static unsigned short int value_temp[N];
do{
if(i<N) //每次采样到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的一次数据。（先进先出原则）
{ //把队列中的N个数据进行算术平均运算，就可获得新的滤波结果
value_temp[i] = AD_VALUE;
i++;
i=(i==N)?0:i; //三目运算 i清零
}
num++;
num=num<N?num:N;
}while(num<N);
for(count=0;count<N;count++)
sum += value_temp[count];
sum = sum/N;
return sum;
}
/*****************************************************************
函数名：FILTER_firstorder
描述：一阶滞后滤波：取a=(0,1）
本次滤波结果result=(1-a)*本次采样值+a*上次值
对周期性干扰具有良好的抑制作用，
适用于波动频率较高得场合。缺点就是相位滞后，灵敏度低，
滞后程度取决于a的大小，不能消除滤波频率高于采样频率1/21/2的干扰信号
输入值：无
返回值：value：滤波结果
备注：A取值0——100 A值越小，滤波结果越平稳，但是灵敏度越低
A值越大，灵敏度越高，但是滤波结果越不稳定
*****************************************************************/
unsigned short int FILTER_firstorder() //一阶滞后滤波，A取值0——100
{
static unsigned short int value=0;
unsigned short int new_value;
value = (value==0)?AD_VALUE:value; // 三目运算，避免第一次采样value值为0
new_value = AD_VALUE;
value = (100-A)*value/100 + A*new_value/100;
return value;
}

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*文件名: filter.h
*日期: 2018/7/26
*描述: AD滤波算法函数头文件
*备注:
**********************************************************/
#ifndef __FILTER_H__
#define __FILTER_H__
//typedef unsigned char uint8_t;
//typedef unsigned short int uint16_t;
//typedef unsigned int uint32_t;
//typedef unsigned __int64 uint64_t;
typedef enum {OFF = 0x0, ON = 0x1} TYPE_STATE;
extern unsigned short int meanvalue; // ADC值声明 meanvalue根据情况改变
#define AD_VALUE meanvalue // ADC采集值 meanvalue根据情况改变可直接宏定义AD函数
#define A 50 // 一阶滞后滤波系数
#define N 9 // 采样次数不同的滤波方法取值不同
#define TIME 300 //AD读取延时，等待AD采集完成大致够AD采集时间即可
/******** 函******* 数 ******* 声 ******* 明 ********/
unsigned short int FILTER_limit(void); //限幅滤波
unsigned short int FILTER_median(TYPE_STATE Flag); //中位值滤波中位值平均滤波 Flag:中位值平均滤波使能
unsigned short int FILTER_recursive(void); //递推平均滤波
unsigned short int FILTER_firstorder(void); //一阶滞后滤波
#endif

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