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title: "arduino digital filter class"
tags: hackpad
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# arduino digital filter class

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arduino digital filter class
介紹：
因為光敏電阻讀到的數值雜訊、擾動太大，所以需要一個數位低通過濾來處理。
由林高遠編寫。

此例中使用離散的有限脈衝響應，優點是實作簡單，缺點是要達到理想的脈衝響應需要的級數較大。
通常在嵌入式（尤其是 mcu）系統中，考慮效能會使用無限脈衝響應，級數較小但是設計較困難。

用在 arduino 中，若 filter coefficient（響應參數）不會改變，應該放進 PROGMEM。
此部分就交給其他勇者......

討論串
- [https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10153036400776375&set=a.10152092316591375.1073742128.628761374&type=1&theater](https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10153036400776375&set=a.10152092316591375.1073742128.628761374&type=1&theater)

參考資料
- [http://alberthuang314.blogspot.tw/2012/08/blog-post_24.html](http://alberthuang314.blogspot.tw/2012/08/blog-post_24.html)
- [https://en.wikipedia.org/wiki/Finite\_impulse\_response](https://en.wikipedia.org/wiki/Finite_impulse_response)
- [http://playground.arduino.cc/Code/Filters](http://playground.arduino.cc/Code/Filters)
- [http://playground.arduino.cc/Main/DigitalSmooth](http://playground.arduino.cc/Main/DigitalSmooth)
- [http://jeroendoggen.github.io/Arduino-signal-filtering-library/](http://jeroendoggen.github.io/Arduino-signal-filtering-library/)
- [http://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html](http://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html)

程式碼：

class FIR
{
private:
  int  const _sequence;
  double const  const _response; // FIR coefficients
  size\_t const \_length;
  size\_t \_position;

public:
  FIR(double const  const response, size_t const length):
    \_response(response), \_sequence(new int[length]), \_length(length), \_position(0)
  {
  }

  void push(double const value)
  {
 \_sequence[\_position] = value;
 ++_position;
 if(\_length == \_position)
   _position = 0;
  }

  double const getSmoothValue()
  {
 double sum=0;
 for(size\_t i = 0; i < \_length; ++i)
   sum += \_sequence[\_position + i % \_length]  \_response[i];
    return sum;
  }

  double pushGetSmoothValue(RESPONSE_T const value)
  {
 push(value);
    return this->getSmoothValue();
  }
};

// 我不知道這什麼通，自己想辦法生出正確的 coefficient。
// 給 {0.2, 0.2, 0.2, 0.2, 0.2} 就是 5 sample 的 moving average。
FIR lightSensorFIR({0.1, 0.15, 0.1, 0.05, 0.6}, 5);

int const sensorPin = A0;
int const motorPin = 3;

void setup()
{
  pinMode(motorPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(lightSensorFIR->getLength());
}

void loop()
{
  int const sensorValue = analogRead(sensorPin);
  int const val = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);
  Serial.print("Before=");
  Serial.print(val,DEC);
  val = lightSensorFIR.pushGetSmoothValue(val);
  Serial.print(" Filtered=");
  Serial.println(val,DEC);

  if(val<130) val=0;

  analogWrite(motorPin, val);
}