温度センサーLM35DZを移動平均で処理する ― 2017年09月26日 11時12分50秒
ADCからのセンサーデータをそのまま使うと様々な要因により値がふらつきます。
それを平滑化させるために移動平均という手法があります。
■移動平均の考え方
同じセンサーデータをある程度の数だけ格納してその数の平均値を求めるのですが、次々に新しい観測データを採用して古いデータを捨てていくという処理が移動平均です。
■移動平均に必要な処理構造
(1) センサーデータを一定数配列に保管します
(2) 一定数のセンサーデータの合計値を求めます
(3) センサーデータの合計値を格納数で割ると平均が求められます
(4) 配列に新しいデータを格納する時には一番古いデータを捨てます
(5) 一番古いデータを捨てる前にそのデータを合計値から引きます
(6) 合計値に新しいデータを加えます
(7) センサーデータ単体で平均値を求める代わりに最終的な換算時に加味することもできます
■サンプルプログラム
以前の記事のプログラムをベースに修正しています。
以下の部分が変わっています。
(1) 換算用のマクロの変更
(2) 配列へのADCデータ格納と合計処理の追加
(3) 配列インデックスをLED点滅に流用
(4) シリアル出力に合計値出力を追加
(5) 温度換算時に使うデータはADC出力の合計値を使う
出力結果は以下のようになります。
■注意点
今回のサンプルではサンプリング周期と表示周期を同じ1秒としていますので室温測定には問題ありませんが、もっと早い応答性が必要な場合にはサンプリング周期をもっと短い間隔にして、表示や出力間隔とは分ける必要があります。
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