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单片机怎么采集数据?单片机如何处理ADC采样数据?

单片机工程师在面试的过程中,经常会碰到一些相同的问题,笔者总结了十个提问率较高的问题,供大家参考。现在我们来分析单片机工程师常遇面试问题之五:单片机如何处理ADC采样数据?

前面作者有文章介绍了单片机是如何采样电压和电流的,如有不了解单片机ADC采样原理的小伙伴可以点击我的头像进入我的主页查看文章"单片机是如何采样电流?"。

首先一定有小伙伴有疑问,为什么还要对采样的数据进行处理呢?直接拿来用不行吗?对于这个问题,我的回答是不建议这样做,因为任何系统都会存在干扰,不进行处理就会有数据存在一定的误差。那么我进行数据处理就是要尽量避免因外界干扰引起的误差。

在这里作者推荐两种方法,第一种方法是多次采样加权取平均,我相信很多朋友都可以想到这种方法,但在写程序的时候可以运用一些技巧,作者分享给你。首先我们ADC采集8次数据并且对这8次数据累加(可以每1ms调用该函数),累加完成后将累加结果右移3位得到最后的采样结果。当然这个方法还可以进一步改善,比如取样10次,然后去掉最大值和最小值,再对剩下的8次进行取平均。下面贴出参考程序供小伙伴参考。

单片机如何处理ADC采样数据?

图(1)参考程序

当然,第一种取平均的方法能够有效抑制干扰,但因为需要多次采样,更新数据的时间会很长,比如取样8次,每1ms取样一次,那么更新数据就需要8ms时间,所以对采样的数据实时性要求不是很高的系统才可以用这种方法。所以我们第二种方法就是用在实时性比较高的系统。作者推荐的是中值滤波的方法,实现思想就是取5个数据,每次采样的新数据替换掉最老的数据,然后把中间的那个数据当做是采样数据,这样不仅可以有效抑制干扰,而且响应速度快。

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