在极客工坊看到这篇帖子,觉得非常不错,转载之留存。 原文链接:http://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html
作者:shenhaiyu 2013-11-01
最近用Arduino做电子秤,为了解决数据的跳变研究了不少滤波算法。网上能找到大把的十大滤波算法帖子,每一篇都不太一样,都号称精编啊,除错啊什么的,可是放到板子里却没一个能正常跑起来的。于是决定自己整理一下这些程序,完美移植到Arduino中。
所以大家看到这个帖子的时候,不要怀疑我重复发帖。我的代码都是经过反复试验,复制到Arduino中就能开跑的成品代码,移植到自己的程序中非常方便。而且都仔细研究了各个算法,把错误都修正了的(别的程序连冒泡算法都是溢出的,不信自己找来细看看),所以也算个小原创吧,在别人基础上的原创。
1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
2、中位值滤波法
3、算术平均滤波法
4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
6、限幅平均滤波法
7、一阶滞后滤波法
8、加权递推平均滤波法
9、消抖滤波法
10、限幅消抖滤波法
11、新增加 卡尔曼滤波(非扩展卡尔曼),代码在17楼(点击这里)感谢zhangzhe0617分享
程序默认对int类型数据进行滤波,如需要对其他类型进行滤波,只需要把程序中所有int替换成long、float或者double即可。
1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
-
/*
-
A、名称:限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
-
B、方法:
-
根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值(设为A),
-
每次检测到新值时判断:
-
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效,
-
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值。
-
C、优点:
-
能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
-
D、缺点:
-
无法抑制那种周期性的干扰。
-
平滑度差。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
int Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
Value = 300;
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Value = Filter_Value; // 最近一次有效采样的值,该变量为全局变量
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 限幅滤波法(又称程序判断滤波法)
-
#define FILTER_A 1
-
int Filter() {
-
int NewValue;
-
NewValue = Get_AD();
-
if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
-
return Value;
-
else
-
return NewValue;
-
}
-
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2、中位值滤波法
-
/*
-
A、名称:中位值滤波法
-
B、方法:
-
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。
-
C、优点:
-
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。
-
D、缺点:
-
对流量、速度等快速变化的参数不宜。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 中位值滤波法
-
#define FILTER_N 101
-
int Filter() {
-
int filter_buf[FILTER_N];
-
int i, j;
-
int filter_temp;
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_buf[i] = Get_AD();
-
delay(1);
-
}
-
// 采样值从小到大排列(冒泡法)
-
for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
-
for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
-
if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {
-
filter_temp = filter_buf[i];
-
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
-
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
-
}
-
}
-
}
-
return filter_buf[(FILTER_N - 1) / 2];
-
}
-
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3、算术平均滤波法
-
/*
-
A、名称:算术平均滤波法
-
B、方法:
-
连续取N个采样值进行算术平均运算:
-
N值较大时:信号平滑度较高,但灵敏度较低;
-
N值较小时:信号平滑度较低,但灵敏度较高;
-
N值的选取:一般流量,N=12;压力:N=4。
-
C、优点:
-
适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波;
-
这种信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动。
-
D、缺点:
-
对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用;
-
比较浪费RAM。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 算术平均滤波法
-
#define FILTER_N 12
-
int Filter() {
-
int i;
-
int filter_sum = 0;
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_sum += Get_AD();
-
delay(1);
-
}
-
return (int)(filter_sum / FILTER_N);
-
}
-
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4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
-
/*
-
A、名称:递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
-
B、方法:
-
把连续取得的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(先进先出原则),
-
把队列中的N个数据进行算术平均运算,获得新的滤波结果。
-
N值的选取:流量,N=12;压力,N=4;液面,N=4-12;温度,N=1-4。
-
C、优点:
-
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。
-
D、缺点:
-
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;
-
比较浪费RAM。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)
-
#define FILTER_N 12
-
int filter_buf[FILTER_N + 1];
-
int Filter() {
-
int i;
-
int filter_sum = 0;
-
filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有数据左移,低位仍掉
-
filter_sum += filter_buf[i];
-
}
-
return (int)(filter_sum / FILTER_N);
-
}
-
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5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
-
/*
-
A、名称:中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)
-
B、方法:
-
采一组队列去掉最大值和最小值后取平均值,
-
相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。
-
连续采样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。
-
N值的选取:3-14。
-
C、优点:
-
融合了“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”两种滤波法的优点。
-
对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由其所引起的采样值偏差。
-
对周期干扰有良好的抑制作用。
-
平滑度高,适于高频振荡的系统。
-
D、缺点:
-
计算速度较慢,和算术平均滤波法一样。
-
比较浪费RAM。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)(算法1)
-
#define FILTER_N 100
-
int Filter() {
-
int i, j;
-
int filter_temp, filter_sum = 0;
-
int filter_buf[FILTER_N];
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_buf[i] = Get_AD();
-
delay(1);
-
}
-
// 采样值从小到大排列(冒泡法)
-
for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
-
for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
-
if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {
-
filter_temp = filter_buf[i];
-
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
-
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
-
}
-
}
-
}
-
// 去除最大最小极值后求平均
-
for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++) filter_sum += filter_buf[i];
-
return filter_sum / (FILTER_N - 2);
-
}
-
-
-
// 中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)(算法2)
-
/*
-
#define FILTER_N 100
-
int Filter() {
-
int i;
-
int filter_sum = 0;
-
int filter_max, filter_min;
-
int filter_buf[FILTER_N];
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_buf[i] = Get_AD();
-
delay(1);
-
}
-
filter_max = filter_buf[0];
-
filter_min = filter_buf[0];
-
filter_sum = filter_buf[0];
-
for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
-
if(filter_buf[i] > filter_max)
-
filter_max=filter_buf[i];
-
else if(filter_buf[i] < filter_min)
-
filter_min=filter_buf[i];
-
filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];
-
filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];
-
}
-
i = FILTER_N - 2;
-
filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2 的目的是为了四舍五入
-
filter_sum = filter_sum / i;
-
return filter_sum;
-
}*/
-
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6、限幅平均滤波法
-
/*
-
A、名称:限幅平均滤波法
-
B、方法:
-
相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”;
-
每次采样到的新数据先进行限幅处理,
-
再送入队列进行递推平均滤波处理。
-
C、优点:
-
融合了两种滤波法的优点;
-
对于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。
-
D、缺点:
-
比较浪费RAM。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
#define FILTER_N 12
-
int Filter_Value;
-
int filter_buf[FILTER_N];
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
filter_buf[FILTER_N - 2] = 300;
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 限幅平均滤波法
-
#define FILTER_A 1
-
int Filter() {
-
int i;
-
int filter_sum = 0;
-
filter_buf[FILTER_N - 1] = Get_AD();
-
if(((filter_buf[FILTER_N - 1] - filter_buf[FILTER_N - 2]) > FILTER_A) || ((filter_buf[FILTER_N - 2] - filter_buf[FILTER_N - 1]) > FILTER_A))
-
filter_buf[FILTER_N - 1] = filter_buf[FILTER_N - 2];
-
for(i = 0; i < FILTER_N - 1; i++) {
-
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
-
filter_sum += filter_buf[i];
-
}
-
return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);
-
}
-
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7、一阶滞后滤波法
-
/*
-
A、名称:一阶滞后滤波法
-
B、方法:
-
取a=0-1,本次滤波结果=(1-a)*本次采样值+a*上次滤波结果。
-
C、优点:
-
对周期性干扰具有良好的抑制作用;
-
适用于波动频率较高的场合。
-
D、缺点:
-
相位滞后,灵敏度低;
-
滞后程度取决于a值大小;
-
不能消除滤波频率高于采样频率1/2的干扰信号。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
int Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
Value = 300;
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 一阶滞后滤波法
-
#define FILTER_A 0.01
-
int Filter() {
-
int NewValue;
-
NewValue = Get_AD();
-
Value = (int)((float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);
-
return Value;
-
}
-
复制代码
8、加权递推平均滤波法
-
/*
-
A、名称:加权递推平均滤波法
-
B、方法:
-
是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权;
-
通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。
-
给予新采样值的权系数越大,则灵敏度越高,但信号平滑度越低。
-
C、优点:
-
适用于有较大纯滞后时间常数的对象,和采样周期较短的系统。
-
D、缺点:
-
对于纯滞后时间常数较小、采样周期较长、变化缓慢的信号;
-
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度,滤波效果差。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 加权递推平均滤波法
-
#define FILTER_N 12
-
int coe[FILTER_N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}; // 加权系数表
-
int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; // 加权系数和
-
int filter_buf[FILTER_N + 1];
-
int Filter() {
-
int i;
-
int filter_sum = 0;
-
filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
-
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
-
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有数据左移,低位仍掉
-
filter_sum += filter_buf[i] * coe[i];
-
}
-
filter_sum /= sum_coe;
-
return filter_sum;
-
}
-
复制代码
9、消抖滤波法
-
/*
-
A、名称:消抖滤波法
-
B、方法:
-
设置一个滤波计数器,将每次采样值与当前有效值比较:
-
如果采样值=当前有效值,则计数器清零;
-
如果采样值<>当前有效值,则计数器+1,并判断计数器是否>=上限N(溢出);
-
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器。
-
C、优点:
-
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果;
-
可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动。
-
D、缺点:
-
对于快速变化的参数不宜;
-
如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
int Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
Value = 300;
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 消抖滤波法
-
#define FILTER_N 12
-
int i = 0;
-
int Filter() {
-
int new_value;
-
new_value = Get_AD();
-
if(Value != new_value) {
-
i++;
-
if(i > FILTER_N) {
-
i = 0;
-
Value = new_value;
-
}
-
}
-
else
-
i = 0;
-
return Value;
-
}
-
复制代码
10、限幅消抖滤波法
-
/*
-
A、名称:限幅消抖滤波法
-
B、方法:
-
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”;
-
先限幅,后消抖。
-
C、优点:
-
继承了“限幅”和“消抖”的优点;
-
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统。
-
D、缺点:
-
对于快速变化的参数不宜。
-
E、整理:shenhaiyu 2013-11-01
-
*/
-
-
int Filter_Value;
-
int Value;
-
-
void setup() {
-
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
-
randomSeed(analogRead(0)); // 产生随机种子
-
Value = 300;
-
}
-
-
void loop() {
-
Filter_Value = Filter(); // 获得滤波器输出值
-
Serial.println(Filter_Value); // 串口输出
-
delay(50);
-
}
-
-
// 用于随机产生一个300左右的当前值
-
int Get_AD() {
-
return random(295, 305);
-
}
-
-
// 限幅消抖滤波法
-
#define FILTER_A 1
-
#define FILTER_N 5
-
int i = 0;
-
int Filter() {
-
int NewValue;
-
int new_value;
-
NewValue = Get_AD();
-
if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
-
new_value = Value;
-
else
-
new_value = NewValue;
-
if(Value != new_value) {
-
i++;
-
if(i > FILTER_N) {
-
i = 0;
-
Value = new_value;
-
}
-
}
-
else
-
i = 0;
-
return Value;
-
}
-
复制代码
11. 卡尔曼滤波(非扩展卡尔曼)
-
<font size="3">#include <Wire.h> // I2C library, gyroscope
-
-
// Accelerometer ADXL345
-
#define ACC (0x53) //ADXL345 ACC address
-
#define A_TO_READ (6) //num of bytes we are going to read each time (two bytes for each axis)
-
-
-
// Gyroscope ITG3200
-
#define GYRO 0x68 // gyro address, binary = 11101000 when AD0 is connected to Vcc (see schematics of your breakout board)
-
#define G_SMPLRT_DIV 0x15
-
#define G_DLPF_FS 0x16
-
#define G_INT_CFG 0x17
-
#define G_PWR_MGM 0x3E
-
-
#define G_TO_READ 8 // 2 bytes for each axis x, y, z
-
-
-
// offsets are chip specific.
-
int a_offx = 0;
-
int a_offy = 0;
-
int a_offz = 0;
-
-
int g_offx = 0;
-
int g_offy = 0;
-
int g_offz = 0;
-
////////////////////////
-
-
////////////////////////
-
char str[512];
-
-
void initAcc() {
-
//Turning on the ADXL345
-
writeTo(ACC, 0x2D, 0);
-
writeTo(ACC, 0x2D, 16);
-
writeTo(ACC, 0x2D, 8);
-
//by default the device is in +-2g range reading
-
}
-
-
void getAccelerometerData(int* result) {
-
int regAddress = 0x32; //first axis-acceleration-data register on the ADXL345
-
byte buff[A_TO_READ];
-
-
readFrom(ACC, regAddress, A_TO_READ, buff); //read the acceleration data from the ADXL345
-
-
//each axis reading comes in 10 bit resolution, ie 2 bytes. Least Significat Byte first!!
-
//thus we are converting both bytes in to one int
-
result[0] = (((int)buff[1]) << 8) | buff[0] + a_offx;
-
result[1] = (((int)buff[3]) << 8) | buff[2] + a_offy;
-
result[2] = (((int)buff[5]) << 8) | buff[4] + a_offz;
-
}
-
-
//initializes the gyroscope
-
void initGyro()
-
{
-
/*****************************************
-
* ITG 3200
-
* power management set to:
-
* clock select = internal oscillator
-
* no reset, no sleep mode
-
* no standby mode
-
* sample rate to = 125Hz
-
* parameter to +/- 2000 degrees/sec
-
* low pass filter = 5Hz
-
* no interrupt
-
******************************************/
-
writeTo(GYRO, G_PWR_MGM, 0x00);
-
writeTo(GYRO, G_SMPLRT_DIV, 0x07); // EB, 50, 80, 7F, DE, 23, 20, FF
-
writeTo(GYRO, G_DLPF_FS, 0x1E); // +/- 2000 dgrs/sec, 1KHz, 1E, 19
-
writeTo(GYRO, G_INT_CFG, 0x00);
-
}
-
-
-
void getGyroscopeData(int * result)
-
{
-
/**************************************
-
Gyro ITG-3200 I2C
-
registers:
-
temp MSB = 1B, temp LSB = 1C
-
x axis MSB = 1D, x axis LSB = 1E
-
y axis MSB = 1F, y axis LSB = 20
-
z axis MSB = 21, z axis LSB = 22
-
*************************************/
-
-
int regAddress = 0x1B;
-
int temp, x, y, z;
-
byte buff[G_TO_READ];
-
-
readFrom(GYRO, regAddress, G_TO_READ, buff); //read the gyro data from the ITG3200
-
-
result[0] = ((buff[2] << 8) | buff[3]) + g_offx;
-
result[1] = ((buff[4] << 8) | buff[5]) + g_offy;
-
result[2] = ((buff[6] << 8) | buff[7]) + g_offz;
-
result[3] = (buff[0] << 8) | buff[1]; // temperature
-
-
}
-
-
-
float xz=0,yx=0,yz=0;
-
float p_xz=1,p_yx=1,p_yz=1;
-
float q_xz=0.0025,q_yx=0.0025,q_yz=0.0025;
-
float k_xz=0,k_yx=0,k_yz=0;
-
float r_xz=0.25,r_yx=0.25,r_yz=0.25;
-
//int acc_temp[3];
-
//float acc[3];
-
int acc[3];
-
int gyro[4];
-
float Axz;
-
float Ayx;
-
float Ayz;
-
float t=0.025;
-
void setup()
-
{
-
Serial.begin(9600);
-
Wire.begin();
-
initAcc();
-
initGyro();
-
-
}
-
-
//unsigned long timer = 0;
-
//float o;
-
void loop()
-
{
-
-
getAccelerometerData(acc);
-
getGyroscopeData(gyro);
-
//timer = millis();
-
sprintf(str, "%d,%d,%d,%d,%d,%d", acc[0],acc[1],acc[2],gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
-
-
//acc[0]=acc[0];
-
//acc[2]=acc[2];
-
//acc[1]=acc[1];
-
//r=sqrt(acc[0]*acc[0]+acc[1]*acc[1]+acc[2]*acc[2]);
-
gyro[0]=gyro[0]/ 14.375;
-
gyro[1]=gyro[1]/ (-14.375);
-
gyro[2]=gyro[2]/ 14.375;
-
-
-
Axz=(atan2(acc[0],acc[2]))*180/PI;
-
Ayx=(atan2(acc[0],acc[1]))*180/PI;
-
/*if((acc[0]!=0)&&(acc[1]!=0))
-
{
-
Ayx=(atan2(acc[0],acc[1]))*180/PI;
-
}
-
else
-
{
-
Ayx=t*gyro[2];
-
}*/
-
Ayz=(atan2(acc[1],acc[2]))*180/PI;
-
-
-
//kalman filter
-
calculate_xz();
-
calculate_yx();
-
calculate_yz();
-
-
//sprintf(str, "%d,%d,%d", xz_1, xy_1, x_1);
-
//Serial.print(xz);Serial.print(",");
-
//Serial.print(yx);Serial.print(",");
-
//Serial.print(yz);Serial.print(",");
-
//sprintf(str, "%d,%d,%d,%d,%d,%d", acc[0],acc[1],acc[2],gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
-
//sprintf(str, "%d,%d,%d",gyro[0],gyro[1],gyro[2]);
-
Serial.print(Axz);Serial.print(",");
-
//Serial.print(Ayx);Serial.print(",");
-
//Serial.print(Ayz);Serial.print(",");
-
//Serial.print(str);
-
//o=gyro[2];//w=acc[2];
-
//Serial.print(o);Serial.print(",");
-
//Serial.print(w);Serial.print(",");
-
Serial.print("\n");
-
-
-
//delay(50);
-
}
-
void calculate_xz()
-
{
-
-
xz=xz+t*gyro[1];
-
p_xz=p_xz+q_xz;
-
k_xz=p_xz/(p_xz+r_xz);
-
xz=xz+k_xz*(Axz-xz);
-
p_xz=(1-k_xz)*p_xz;
-
}
-
void calculate_yx()
-
{
-
-
yx=yx+t*gyro[2];
-
p_yx=p_yx+q_yx;
-
k_yx=p_yx/(p_yx+r_yx);
-
yx=yx+k_yx*(Ayx-yx);
-
p_yx=(1-k_yx)*p_yx;
-
-
}
-
void calculate_yz()
-
{
-
yz=yz+t*gyro[0];
-
p_yz=p_yz+q_yz;
-
k_yz=p_yz/(p_yz+r_yz);
-
yz=yz+k_yz*(Ayz-yz);
-
p_yz=(1-k_yz)*p_yz;
-
-
}
-
-
-
//---------------- Functions
-
//Writes val to address register on ACC
-
void writeTo(int DEVICE, byte address, byte val) {
-
Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC
-
Wire.write(address); // send register address
-
Wire.write(val); // send value to write
-
Wire.endTransmission(); //end transmission
-
}
-
-
-
//reads num bytes starting from address register on ACC in to buff array
-
void readFrom(int DEVICE, byte address, int num, byte buff[]) {
-
Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC
-
Wire.write(address); //sends address to read from
-
Wire.endTransmission(); //end transmission
-
-
Wire.beginTransmission(DEVICE); //start transmission to ACC
-
Wire.requestFrom(DEVICE, num); // request 6 bytes from ACC
-
-
int i = 0;
-
while(Wire.available()) //ACC may send less than requested (abnormal)
-
{
-
buff[i] = Wire.read(); // receive a byte
-
i++;
-
}
-
Wire.endTransmission(); //end transmission
-
}</font>
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