Arduitronics
ท่านสามารถ Search หาคำสำคัญของบทความ และ สินค้าในเว็บไซต์ของเราได้จาก
Search Box ด้านล่างนี้ครับ 
ลดทอนสัญญาณรบกวนแบบง่ายๆ
เมื่อ 4 ปีที่ผ่านมา
หลายคนคงเคยใช้เซ็นเซอร์จำพวก Infrared sensor, ultrasonic sensor, temperature sensor, sound sensor, light sensor, inertial sensor, current sensor ในโครงงาน arduino ที่เกี่ยวข้องกับการตรวจวัดและสำรวจสภาพแวดล้อมต่างๆ หรืออาจจะเป็นงานที่ต้องมีการโต้ตอบกับสิ่งรอบข้าง
แต่ทราบกันไหมครับว่าสัญญาณที่ได้จากเซ็นเซอร์เหล่านี้ล้วนแล้วแต่มีสัญญาณรบกวนติดมาด้วยทั้งสิ้น สัญญาณรบกวนนี้เองหากไม่กำจัดหรือทำการลดทอนลงจะทำให้ค่าที่เราทำการคำนวณมีความคลาดเคลื่อนจะมากน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณสัญญาณรบกวนที่หลุดเข้ามาในระบบนั้นเอง
บทความนี้นำเสนอขั้นตอนง่ายๆในการลดทอนสัญญาณรบกวนที่ทำได้ในซอฟแวร์ด้วยโค๊ดแค่ไม่กี่บรรทัดโดยไม่ต้องต่อวงจรเพิ่มเติม สามารถเขียนฟังชันลดทอนสัญญาณรบกวนแบบลูปได้ตามสูตร y(n)=(1-a)*x(n)+a*y(n-1) โดยที่ y(n) คือ สัญญาณที่ทำการฟิลเตอร์แล้วของลูปล่าสุด y(n-1) คือสัญญาณที่ถูกฟิลเตอร์แล้วแต่ว่าเป็นของลูปที่แล้ว ส่วน x(n) คือสัญญาณที่วัดได้ของลูปล่าสุด และ a คือค่าคงที่ของฟิลเตอร์ (มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1) ถ้าใครไม่ทราบว่าจะให้ a มีค่าเท่าไร อาจจะเริ่มจา a=0.95 ก่อนก็ได้ แล้วค่อบปรับจูนค่าตามความหมาะสมหลังจากดูผลการรันแล้ว ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับค่าคงที่นี้ได้ที่ Link
ใครอยากทดสอบประสิทธิภาพของวิธีนี้สามารถทดลองได้ตามโค๊ดด้านล่างซึ่งเป็นการจำลองสถานการณ์ว่าบอร์ดได้ต่อกับเซ็นเซอร์และรับสัญญาณที่มีสัญญาณรบกวนติดเข้ามาด้วย โดยใช้ a = 0.95 และค่าเบี่ยงเบนของสัญญาณรบกวนมีค่าเท่ากับหนึ่ง
|
int counter = 0; float randNumber = 0.0; float newVal = 0.0; float dcBias = 1.0; float simulatedVal = 0.0; float filterConstant = 0.95; // filter constant // the setup routine runs once when you press reset: void setup() { Serial.begin(9600); randomSeed(100); } void loop() { counter ++; // กำหนดให้หยุดการแสดงผลใน serial monitor ที่ 1000 ลูป if (counter <= 1000) { // สร้างสัญญาณรบกวนที่มีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานเท่ากับ 1 randNumber = (float) random(0,1000)/1000; // แสดงผล column ที่ 1 คือ ครั้งที่ column ที่ 2 คือ ค่าสัญญาณที่มี nosie // column ที่ คือค่าที่ถูก filter แล้ว Serial.println("\t"); Serial.print(counter, DEC); Serial.print("\t"); Serial.print(simulatedVal); Serial.print("\t"); Serial.print(newVal); Serial.print("\t"); Serial.print(""); } // สร้างสัญญาณที่รับมาจาก sensor simulatedVal = dcBias + randNumber; // เรียกใช้ฟังชัน lowpass filter newVal = smooth(simulatedVal, filterConstant, newVal); delay(100); } // ฟังชั่น smooth หรือ lowpass filter float smooth(float data, float filterVal, float smoothedVal){ smoothedVal = (data * (1 - filterVal)) + (smoothedVal * filterVal); return smoothedVal; } |
โดยผลที่ได้หากนำมาพล็อตเป็นกราฟจะได้ตามรูปด้านล่าง กราฟสีดำเป็นสัญญาณจากเซ็นเซอร์ที่มีสัญญาณรบกวนติดมาด้วยส่วนกราฟแดงเป็นสัญญาณที่ถูกทำการฟิลเตอร์แล้วซึ่งจะเห็นว่าสามารถลดสัญญาณรบกวนไปได้เยอะพอสมควร
By "Pink Panther"
Tags Digital Filter
บทความการติดตั้งและใช้งาน Raspberry Pi
- การลงโปรแกรม
- Raspberry Pi - Media Center (ตอนที่ 1)
- Raspberry Pi - Media Center (ตอนที่ 2)
- Raspberry Pi - How to Cook Raspbian OS
- Raspberry Pi - Connect to the real world : Part 1
- Raspberry Pi -- Connect to the real world GPIO : Part 2
- Raspberry Pi กับ Shield ของ Arduino
- Raspberry Pi - Analog Input with ADC (MCP3208)
บทความการใช้งาน Arduino และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ
- การลงโปรแกรมและไลบรารี่
- เรื่องของบอร์ด Arduino และ การใช้งานบอร์ด
- โมดูลเพื่อวัดค่าจากสิ่งแวดล้อม
- การใช้งาน DHT11 Humitdity and Temperature Sensor กับบอร์ด Arduino
- Ultrasonic Ranging Module HC-SR04
- Inertial Sensors: หามุม Pitch และ Roll จากเซ็นเซอร์วัดความเร่ง
- Real Time Clock DS3231
- Moisture Sensor on Arduino and Android over Bluetooth
- Moisture Sensor on Arduino and Android over Bluetooth: Part 2
- I2C Communication: Case study of GY-30 (Ambient Light Sensor)
- Inertial Measurement Unit - GY-80 Module for Arduino: Part 1 ADXL345
- Inertial Measurement Unit - GY-80 Module for Arduino: Part 2 L3G4200D
- โมดูลสื่อสาร
- การใช้งาน Motor และ Relay
- การแสดงค่าต่างๆ (แสง สี เสียง จอ)
- โมดูลเพื่อการบันทึกค่าและส่งค่า
- เรื่องของสัญญาณ
- เรื่องของ GPS และการประยุกต์ใช้
- เรื่องทั่วไปเกี่ยวกับ Arduino
SALE
รหัสสินค้า BR00072
199.00 บาท
385.00 บาท
NEW PRODUCTS
รหัสสินค้า AG60016
60.00 บาท
รหัสสินค้า AG40016
60.00 บาท
รหัสสินค้า AG30016
60.00 บาท
รหัสสินค้า AG10075
280.00 บาท
รหัสสินค้า SD00098
35.00 บาท
เข้าร่วมร้านค้า
MEMBER
Go to Top