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#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "adc.h"
#include "usartbo.h"
u16 ftable[255] = {
2048, 2098, 2148, 2198, 2248, 2298, 2348, 2398, 2447, 2496,
2545, 2594, 2642, 2690, 2737, 2785, 2831, 2877, 2923, 2968,
3013, 3057, 3100, 3143, 3185, 3227, 3267, 3307, 3347, 3385,
3423, 3460, 3496, 3531, 3565, 3598, 3631, 3662, 3692, 3722,
3750, 3778, 3804, 3829, 3854, 3877, 3899, 3920, 3940, 3958,
3976, 3992, 4007, 4021, 4034, 4046, 4056, 4065, 4073, 4080,
4086, 4090, 4093, 4095, 4095, 4095, 4093, 4090, 4086, 4080,
4073, 4065, 4056, 4046, 4034, 4021, 4007, 3992, 3976, 3958,
3940, 3920, 3899, 3877, 3854, 3829, 3804, 3778, 3750, 3722,
3692, 3662, 3631, 3598, 3565, 3531, 3496, 3460, 3423, 3385,
3347, 3307, 3267, 3227, 3185, 3143, 3100, 3057, 3013, 2968,
2923, 2877, 2831, 2785, 2737, 2690, 2642, 2594, 2545, 2496,
2447, 2398, 2348, 2298, 2248, 2198, 2148, 2098, 2047, 1997,
1947, 1897, 1847, 1797, 1747, 1697, 1648, 1599, 1550, 1501,
1453, 1405, 1358, 1310, 1264, 1218, 1172, 1127, 1082, 1038,
995, 952, 910, 868, 828, 788, 748, 710, 672, 635,
599, 564, 530, 497, 464, 433, 403, 373, 345, 317,
291, 266, 241, 218, 196, 175, 155, 137, 119, 103,
88, 74, 61, 49, 39, 30, 22, 15, 9, 5,
2, 0, 0, 0, 2, 5, 9, 15, 22, 30,
39, 49, 61, 74, 88, 103, 119, 137, 155, 175,
196, 218, 241, 266, 291, 317, 345, 373, 403, 433,
464, 497, 530, 564, 599, 635, 672, 710, 748, 788,
828, 868, 910, 952, 995, 1038, 1082, 1127, 1172, 1218,
1264, 1310, 1358, 1405, 1453, 1501, 1550, 1599, 1648, 1697,
1747, 1797, 1847, 1897, 1947
};
int a=0;
int b=1;
/*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
方法一：限幅濾波法
方法：根據經驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設為A），每次檢測到新值時判斷：
如果本次值與上次值之差<=A，則本次值有效，
如果本次值與上次值之差>A，則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值。
優點：能克服偶然因素引起的脈沖干擾
缺點：無法抑制周期性的干擾，平滑度差
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#define A 51
u16 Value1;
u16 filter1()
{
u16 NewValue;
Value1 = ftable[b-1];
NewValue = ftable[b];
b++;
a++;
if(a==255) a=0;
if(b==255) b=1;
if(((NewValue - Value1) > A) || ((Value1 - NewValue) > A))
{
print_host(ftable[a],NewValue);
return NewValue;
}
else
{
print_host(ftable[a],Value1);
return Value1;
}
}
/*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
方法二：中位值濾波法
方法：連續采樣N次（N取奇數），把N次采樣值按大小排列，取中間值為本次有效值。
優點：克服偶然因素（對溫度、液位的變化緩慢的被測參數有良好的濾波效果）
缺點：對流量、速度等快速變化的參數不宜
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#define N 3
u16 value_buf[N];
u16 filter2()
{
u16 count,i,j,temp;
for(count=0;count<N;count++)
{
value_buf[count] = ftable[a];
a++;
if(a==255) a=0;
}
for (j=0;j<N-1;j++)
{
for (i=0;i<N-j;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;
}
}
}
// printf("%d\n",value_buf[(N-1)/2]);
return value_buf[(N-1)/2];
}
void pros2()
{
print_host(4,filter2());
}
/*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
方法三：算術平均濾波法
方法：連續取N個采樣值進行算術平均運算：（ N值的選取：一般流量，N=12；壓力：N=4。）
N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低；
N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高；
優點：適用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波；這種信號的特點是有一個平均值，信號在某一數值范圍附近上下波動
缺點：對于測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用，比較浪費RAM。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////*/
#define N 5
u16 filter3()
{
u16 sum = 0,count;
for ( count=0;count<N;count++)
{
sum = sum+ ftable[a];
a++;
if(a==255) a=0;
}
print_host(4,sum/N);
// printf("%d\n",sum/N);
return (sum/N);
}
/*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
方法四：遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）
方法：把連續取得的N個采樣值看成一個隊列，隊列的長度固定為N，
每次采樣到一個新數據放入隊尾，并扔掉原來隊首的一次數據（先進先出原則），
把隊列中的N個數據進行算術平均運算，獲得新的濾波結果。
N值的選取：流量，N=12；壓力，N=4；液面，N=4-12；溫度，N=1-4。
優點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高；
適用于高頻振蕩的系統。
缺點：靈敏度低，對偶然出現的脈沖性干擾的抑制作用較差；
不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差；
不適用于脈沖干擾比較嚴重的場合；
比較浪費RAM。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////*/
#define FILTER4_N 3
u16 filter_buf[FILTER4_N + 1];
u16 filter4()
{
int i;
int filter_sum = 0;
filter_buf[FILTER4_N] = ftable[a];
a++;
if(a==255) a=0;
for(i = 0; i < FILTER4_N; i++)
{
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // 所有數據左移，低位仍掉
filter_sum += filter_buf[i];
}
// printf("%d\n",filter_sum / FILTER4_N);
return (int)(filter_sum / FILTER4_N);
}
void pros4(void)
{
u16 i=0;
print_host(4,filter4());
}
/*//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
方法五：中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）
方法：采一組隊列去掉最大值和最小值后取平均值，（N值的選取：3-14）。
相當于“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”。
連續采樣N個數據，去掉一個最大值和一個最小值，
然后計算N-2個數據的算術平均值。
優點：融合了“中位值濾波法”+“算術平均濾波法”兩種濾波法的優點。
對于偶然出現的脈沖性干擾，可消除由其所引起的采樣值偏差。
對周期干擾有良好的抑制作用。
平滑度高，適于高頻振蕩的系統。
缺點：對于測量速度較慢或要求數據計算速度較快的實時控制不適用，比較浪費RAM。
////////////////////////////////////////////////////////////////////////*/
#define N 3
int filter5()
{
int i, j;
int filter_temp, filter_sum = 0;
int filter_buf[N];
for(i = 0; i < N; i++)
{
filter_buf[i] = ftable[a];
a++;
if(a==255) a=0;
delay_us(10);
}
// 采樣值從小到大排列（冒泡法）
for(j = 0; j < N - 1; j++)
{
for(i = 0; i < 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;
}
}
}
// 去除最大最小極值后求平均
for(i = 1; i < N - 1; i++) filter_sum += filter_buf[i];
// printf("%d\n",filter_sum / ( N - 2));
return filter_sum / (N - 2);
}
void pros5(void)
{
u16 i=0;
for(i=0;i<255;i++)
{
print_host(ftable[i],filter5());
}
}
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方法六：限幅平均濾波法
方法：相當于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”；
每次采樣到的新數據先進行限幅處理，
再送入隊列進行遞推平均濾波處理。
優點：融合了兩種濾波法的優點；
對于偶然出現的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差。
缺點：比較浪費RAM。
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