单片机ADC常见的几种滤波方法
如今传感器的种类越来越多，数量也越来越多，而这些传感器很多都会用到模拟量，模拟量就离不开ADC。
然而，我们单片机ADC采集的模拟量基本都会经过“滤波”处理才能使用，下面给大家分享一些常见的ADC滤波算法。
一、限幅滤波
1、方法
根据经验判断两次采样允许的最大偏差值A
每次采新值时判断：若本次值与上次值之差<=A，则本次有效；若本次值与上次值之差>A，本次无效，用上次值代替本次。
2、优缺点
克服脉冲干扰，无法抑制周期性干扰，平滑度差。
3、代码
/* A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值 */
#define A 10
char Value;
char filter()
{
char new_Value;
new_Value = get_ad(); //获取采样值
if( abs(new_Value - Value) > A) return Value; //abs()取绝对值函数
return new_Value;
}
二、中位值滤波
1、方法
连续采样N次，按大小排列
取中间值为本次有效值
2、优缺点
克服波动干扰，对温度等变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果，对速度等快速变化的参数不宜。
3、代码
#define N 11
char filter()
{
char value_buf[N];
char count,i,j,temp;
for(count = 0;count < N;count++) //获取采样值
{
value_buf[count] = get_ad();
delay();
}
for(j = 0;j for(i = 0;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;
}
return value_buf[(N-1)/2];
}
三、算数平均滤波
1、方法
连续采样N次，取平均
N较大时平滑度高，灵敏度低
N较小时平滑度低，灵敏度高
一般N=12
2、优缺点
适用于存在随机干扰的系统，占用RAM多，速度慢。
3、代码
#define N 12
char filter()
{
int sum = 0;
for(count = 0;count return (char)(sum/N); } 四、递推平均滤波 1、方法 取N个采样值形成队列，先进先出 取均值 一般N=4~12 2、优缺点 对周期性干扰抑制性好，平滑度高 适用于高频振动系统 灵敏度低，RAM占用较大，脉冲干扰严重 3、代码 /* A值根据实际调，Value有效值，new_Value当前采样值，程序返回有效的实际值 */ #define A 10 char Value; char filter() { char new_Value; new_Value = get_ad(); //获取采样值 if( abs(new_Value - Value) > A) return Value; //abs()取绝对值函数 return new_Value; } 五、中位值平均滤波 1、方法 采样N个值，去掉最大最小 计算N-2的平均值 N= 3~14 2、优缺点 融合了中位值，平均值的优点 消除脉冲干扰 计算速度慢，RAM占用大 3、代码 char filter() { char count,i,j; char Value_buf[N]; int sum=0; for(count=0;count for(j=0;j for(i=0;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; } for(count =1;count return (char)(sum/(N-2)); } 六、限幅平均滤波 1、方法 每次采样数据先限幅后送入队列 取平均值 2、优缺点 融合限幅、均值、队列的优点 消除脉冲干扰，占RAM较多 3、代码 #define A 10 #define N 12 char value,i=0; char value_buf[N]; char filter() { char new_value,sum=0; new_value=get_ad(); if(Abs(new_value-value) value_buf[i++]=new_value; if(i==N)i=0; for(count =0 ;count return (char)(sum/N); } 七、一阶滞后滤波 1、方法 取a=0~1 本次滤波结果=（1-a）* 本次采样 + a * 上次结果 2、优缺点 良好一直周期性干扰，适用波动频率较高场合 灵敏度低，相位滞后 3、代码 /*为加快程序处理速度，取a=0~100*/ #define a 30 char value; char filter() { char new_value; new_value=get_ad(); return ((100-a)*value + a*new_value); } 八、加权递推平均滤波 1、方法 对递推平均滤波的改进，不同时刻的数据加以不同权重，通常越新的数据权重越大，这样灵敏度高，但平滑度低。 2、优缺点 适用有较大滞后时间常数和采样周期短的系统，对滞后时间常数小，采样周期长、变化慢的信号不能迅速反应其所受干扰。 3、代码 /* coe数组为加权系数表 */ #define N 12 char code coe[N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}; char code sum_coe={1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12}; char filter() { char count; char value_buf[N]; int sum=0; for(count=0;count value_buf[count]=get_ad(); } for(count=0;count return (char)(sum/sum_coe); } 九、消抖滤波 1、方法 设置一个滤波计数器 将采样值与当前有效值比较 若采样值=当前有效值，则计数器清0 若采样值不等于当前有效值，则计数器+1 若计数器溢出，则采样值替换当前有效值，计数器清0 2、优缺点 对变化慢的信号滤波效果好，变化快的不好 避免临界值附近的跳动，计数器溢出时若采到干扰值则无法滤波 3、代码 #define N 12 char filter() { char count=0,new_value; new_value=get_ad(); while(value!=new_value) { count++; if(count>=N) return new_value; new_value=get_ad(); } return value; } 十、限幅消抖滤波 1、方法 先限幅 后消抖 2、优缺点 融合了限幅、消抖的优点 避免引入干扰值，对快速变化的信号不宜 3、代码 #define A 10 #define N 12 char value; char filter() { char new_value,count=0; new_value=get_ad(); while(value!=new_value) { if(Abs(value-new_value) { count++; if(count>=N) return new_value; new_value=get_ad(); } return value; } } ------------ END ------------