Thursday, 23 November 2017

Mudança Média Arduino


Uma das principais aplicações para a placa Arduino é a leitura e registro dos dados do sensor. Por exemplo, um monitora a pressão a cada segundo do dia. Como altas taxas de amostragem muitas vezes geram picos nos gráficos, um também quer ter uma média das medidas. Como as medidas não são estáticas no tempo, o que muitas vezes precisamos é uma média em execução. Esta é a média de um determinado período e muito valioso quando se faz análise de tendências. A forma mais simples de uma média de corrida pode ser feita por código que se baseia na média anterior: se não quiser usar matemática de ponto flutuante - como isso ocupa memória e diminui a velocidade - pode-se fazer o mesmo completamente no domínio inteiro. A divisão por 256 no código da amostra é um shift-right 8, que é mais rápido do que dizer divisão por e. 100. Isso é verdade para cada poder de 2 como divisor e um só deve cuidar a soma dos pesos iguais ao poder de 2. E é claro que se deve cuidar que não haja transbordamento intermediário (considere usar sem assinatura longa) Se você precisar Uma média de corrida mais precisa, in concreto das últimas 10 medidas, você precisa de uma matriz (ou lista vinculada) para mantê-las. Esta matriz funciona como um buffer circular e com cada nova medida, a mais antiga é removida. A média de corrida é calculada como a soma de todos os elementos divididos pelo número de elementos na matriz. O código para a média em execução será algo assim: Desvantagem deste código é que a matriz para manter todos os valores pode se tornar bastante grande. Se você tem uma medida por segundo e quer uma média corrente por minuto, você precisa de uma matriz de 60 uma média por hora, precisaria de uma matriz de 3600. Isso não poderia ser feito desta forma em um Arduino, pois ele só possui 2K de RAM. No entanto, ao construir uma média de 2 estágios, pode ser abordado bastante bem (aviso: não para todas as medidas). No código psuedo: Como uma nova matriz estática interna é necessária para cada função runningAverage, isso grita para ser implementado como uma classe. Biblioteca RunningAverage A biblioteca runningAverage faz uma classe da função acima para que ela possa ser usada várias vezes em um esboço. Desacopla a função add () e avg () para ser um pouco mais flexível, e. Pode-se chamar a média várias vezes sem adicionar nada. Observe que cada instância da classe adiciona sua própria matriz para armazenar medições, e isso acrescenta ao uso da memória. A interface da classe é mantida tão pequena quanto possível. Nota: com a versão 0.2, os nomes dos métodos são todos mais descritivos. Um pequeno esboço mostra como ele pode ser usado. Um gerador aleatório é usado para imitar um sensor. Na configuração (), o myRA é limpo para que possamos começar a adicionar novos dados. Em loop () primeiro, um número aleatório é gerado e convertido em um flutuador para ser adicionado ao myRA. Em seguida, o runningAverage é impresso na porta serial. Pode-se também exibi-lo em algum LCD ou enviar por ethernet, etc. Quando são adicionados 300 itens, o myRA é apagado para começar de novo. Para usar a biblioteca, faça uma pasta nas suas LISTAS SKETCHBOOKPATH com o nome RunningAverage e coloque o. h e. cpp lá. Opcionalmente, faça um subdiretório de exemplos para colocar o aplicativo de exemplo. 2011-01-30: versão inicial 2011-02-28: destrutor faltando fixo no arquivo. h 2011-02-28: construtor padrão removido 2012--. TrimValue () Yuval Naveh adicionou trimValue (encontrado na web) 2012-11-21: refatorado 2012-12-30: adicionado fillValue () refactorizado para publicação 2014-07-03: código de proteção de memória adicionado - se a matriz interna não pode ser alocada tamanho Torna-se 0. Isto é para resolver o problema descrito aqui - forum. arduino. ccindex. phptopic50473.msg1790086msg1790086 - Teste extensivamente. Classe de modelo RunningAverage. h RunningAverage. cpp Estou trabalhando em um robô móvel controlado através de um link sem fio de 2,4 GHz. O receptor está conectado ao Arduino Uno que serve a bordo como o controlador principal. O canal de entrada mais crítico (e principal) proveniente do receptor produz um sinal muito ruidoso, o que leva a muitas pequenas mudanças na saída dos atuadores, mesmo que não sejam necessárias. Estou à procura de bibliotecas que podem realizar o suavização eficiente. Existem algumas bibliotecas de suficiência de sinal disponíveis para o Arduino (Uno), solicitado em 16 de fevereiro às 13:57. Creio que vejo muitas picos de ruído de amostra única em seu sinal ruidoso. O filtro médio é melhor para se livrar de picos de ruído de amostra única do que qualquer filtro linear. (É melhor do que qualquer filtro passa-baixa, média móvel, média móvel ponderada, etc. em termos de tempo de resposta e sua capacidade de ignorar esses valores abertos de picos de ruído de amostra única). Existem, de fato, muitas bibliotecas de suavização de sinais para o Arduino, muitas das quais incluem um filtro mediano. Bibliotecas de suavização de sinal no arduino. cc: bibliotecas de suavização de sinal no github: Alguma coisa assim funciona no seu robô (A mediana de 3 requer muito pouca energia da CPU e, portanto, rápida): você pode filtrar isso digitalmente usando um baixo Filtro de passagem: mude o 0,99 para alterar a freqüência de corte (mais perto de 1,0 é menor freqüência). A expressão real desse valor é exp (-2piffs) onde f é a frequência de corte desejada e fs é a frequência em que os dados são amostrados. Outro tipo de filtro digital é um filtro de eventos. Funciona bem em dados que têm valores esportivos, e. 9,9,8,10,9,25,9. Um filtro de eventos retorna o valor mais freqüente. Estatisticamente este é o modo. As médias estatísticas, como Mean, Mode, etc., podem ser calculadas usando a Biblioteca Média Arduino. Um exemplo extraído da página da Biblioteca Arduino referida:

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