chống nhiễu ADC bằng software

[daihoa]

mình đang dùng atmega8 để đọc adc về, nhưng mình muốn đọc về 10 lần và lấy trung bình để chống nhiễu, vậy xin hỏi có ai đã từng làm về cái này rồi thì cho mình xin đoạn code nhe.thank

[aprninth]

ATmega8 có chế độ chống nhiễu ADC đấy , bạn xem trong phần Analog-to-Digital Converter phần ADC Noise Canceler . Mình cũng chưa làm thử bao giờ cả . Nếu bạn muốn dùng software để chông nhiễu , tức là lấy giá trị trung bình thì trong CodeVision bạn khai báo biến kiểu volatile vào trỏ đến giá trị adc. Biến kiểu volatile chỉ thay đổi theo phần cứng chứ ko thay đôi theo phần mềm , từ đó bạn rút ra đc 10 giá trị adc khác nhau. Phần này mình mới học thôi , chưa làm bao h cả . Nếu có sai mong bác bỏ quá .

[zinix]

Cách tính giá trị trung bình như sau:

main
{
unsigned int count=0;
double sum=0;

....
....

if(count++<10)
{
sum += adc_data[..];
}
else
{
count=0;
adc_val=sum/10;// gia trị trung bình
sum=0;
}
.....
....
}


Nếu trường hợp giá trị trung bình vẫn chưa tốt trong điều kiện khắc khe ( chống nhiễu từ nguồn phát RF cao tần chẳng hạn...) thì bạn dùng thêm bộ digital filter như sau:

main
{
unsigned int count=0;
double sum=0;
float buff[2];

....
....

if(count++<10)
{
sum += adc_data[..];
}
else
{
count=0;
adc_val=sum/10;// gia trị trung bình
sum=0;
buff[1]=buff[0];
buff[0]=adc_val;
adc_val= adc_val -(adc_val-buff[0])*a0 -(adc_val-buff[1]) *a1;// digital filter.

}
delay_ms(...);//giá trị delay ảnh hưởng đến sự trễ pha..
}
Giải thích đơn giản cho digital filter là: giá trị lấy mẫu hiện tại thứ n không chỉ phụ thuộc vào thời điểm hiện tại mà còn phụ thuộc vào thời điểm n-1, n-2,.....Ví dụ ở thời điểm thứ n có nhiễu đột biến thi thành phần thứ n-1 và thứ n-2 trong biểu thức sẽ cân bằng lại ko cho nó tăng quá lớn, giảm nhiễu

Giá trị a0 va a1 bạn phải làm thực nghiệm ( 0<a0,a1<1)> Lưu ý là các phương pháp chống nhiễu như giá trị trung bình hay digital filter đều gây ra trễ pha (đáp ứng chậm hơn so với giá trị thưc tế)

[aprninth]

Bác cho em hỏi về cái lấy mẫu adc_data là MCU lấy mẫu theo từng xung clock ạ . Vậy mất bao nhiêu thời gian để lấy mẫu 1 xung vào . Em đọc trong datasheet có dòng này

A normal conversion takes 13 ADC clock cycles. The first conversion after the ADC is switched on (ADEN in ADCSRA is set) takes 25 ADC clock cycles in order to initialize the analog circuitry.

Nếu như vậy thì có phải delay cho mỗi lần lấy mẫu ko ạ

[blackmoon]

ADC cũng như các loại ngoại vi khác, cần có clock để có thể hoạt động.
Câu trích trên của bạn dịch ra rất rõ nghĩa mà. Mỗi lần chuyển đổi sẽ mất 13 chu kỳ clock. Tuy nhiên lần chuyển đổi đầu tiên sẽ mất 25 chu kỳ clock, lâu hơn vì cần thời gian để khởi tạo và ổn định các mạch điện bên trong ngay sau khi ADC được cho phép hoạt động (turn on, hay có thể coi là cấp nguồn) bằng cách đặt bit ADEN trong thanh ghi ADCSRA lên 1.

Việc delay giữa các lần lấy mẫu là do thuật toán của bạn, tức là bạn muốn lấy mẫu nhanh hay chậm, còn bản thân một chu kỳ chuyển đổi của ADC được tự động tính toán xử lý (người ta gọi là "timing") bên trong nó, khi xong việc sẽ báo ra cờ bên ngoài. Trong suốt quá trình chuyển đổi, CPU (hay chính bạn) làm gì tùy thích.


Thân mến,
blackmoon.

[daihoa]

mình cảm ơn các bác nhiều , đã quan tâm và chia sẻ kiến thức,chúc mọi người vui khỏe.

[Le Thi Bich]

mình định dùng giá trị adc để điều khiển thời gian trễ được không các bạn nhỉ, tại mình chưa làm vậy bao jờ nên không biết lệnh sau có hợp lệ không!
delay_ms(adc_data[0]);
hoặc delay_ms(a);
các bạn júp mình nhé

[zinix]

mình định dùng giá trị adc để điều khiển thời gian trễ được không các bạn nhỉ, tại mình chưa làm vậy bao jờ nên không biết lệnh sau có hợp lệ không!
delay_ms(adc_data[0]);
hoặc delay_ms(a);
các bạn júp mình nhé

Mình ko rõ bạn dùng cái này với mục đích gì. Giá trị adc_data[0] thay đổi liên tục (dù ít hay nhiều) nếu bạn sử dụng interrupt để lấy mẫu, làm sao bạn kiểm soát được chương trình?Hàm delay thưc chất là vòng lặp các lệnh "nop" trong assembler, biến vòng lặp ở đây liên quan tới giá trị adc_data[0], mà adc_Data[0] thay đổi mỗi khi có ngắt.
Nếu bạn ko lấy trực tiếp giá trị của adc_data[0]:
while(1)
{
..
a=f(adc_data[0]);
delay_ms(a);
}
Như thế thì được.

[chestnut]

Có một cách chống nhiễu nữa là dùng Runge-Kutta filter để lọc tín hiệu :
Đây là đoạn code mẫu mình viết dùng C :
for (i=0; i < 6; i++)
{
adc_filter_buffer[current_buf][i] = ADC16Ptr[i];
}
for (i=0; i < 6; i++)
{
adc_buf[i] = (adc_filter_buffer[current_buf][i]/6 +
adc_filter_buffer[(current_buf+1)%4][i]/6 +
adc_filter_buffer[(current_buf+2)%4][i]/3 +
adc_filter_buffer[(current_buf+3)%4][i]/3);
}
current_buf = (current_buf+1) % 4;