Arduino mega队列
我写了这个简单的代码，它从Sharp红外传感器读取长度，最终以厘米(单位)为单位按顺序显示平均米。
当为Arduino Mega板编写此代码时，Arduino启动一个闪烁的LED (引脚13)，程序不执行任何操作。这段代码中的bug在哪里？
#include <QueueList.h>
const int ANALOG_SHARP = 0; //Set pin data from sharp.
QueueList <float> queuea;
float cm;
float qu1;
float qu2;
float qu3;
float qu4;
float qu5;
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
cm = read_gp2d12_range(ANALOG_SHARP); //Convert to cm (unit).
queuea.push(cm); //Add item to queue, when I add only this line Arduino crash.
if ( 5 <= queuea.peek()) {
Serial.println(average());
}
}
float read_gp2d12_range(byte pin) { //Function converting to cm (unit).
int tmp;
tmp = analogRead(pin);
if (tmp < 3)
return -1; // Invalid value.
return (6787.0 /((float)tmp - 3.0)) - 4.0;
}
float average() { //Calculate average length
qu1 += queuea.pop();
qu2 += queuea.pop();
qu3 += queuea.pop();
qu4 += queuea.pop();
qu5 += queuea.pop();
float aver = ((qu1+qu2+qu3+qu4+qu5)/5);
return aver;
}回答 3
Stack Overflow用户
发布于 2011-09-04 04:33:10
我同意vhallac列出的peek() -> count()错误。但我也要指出，你应该考虑2的幂的平均值，除非有很强的理由这样做。
原因是在微控制器上，除法速度很慢。通过对2的幂(2,4,8,16等)求平均您可以简单地计算和，然后对其进行位移位。
计算2的平均值：(v1 + v2) >> 1
计算4的平均值：(v1 + v2 + v3 + v4) >> 2
要计算n个值的平均值(其中n是2的幂)，只需将和右移log2(n)即可。
只要sum变量的数据类型足够大并且不会溢出，这就容易得多，速度也快得多。
注释：这通常不适用于浮点数。事实上，微控制器并没有针对浮点数进行优化。你应该考虑在平均之后，而不是之前，将整数(我假设你是ADC正在读的)转换为末尾的浮点数。
通过将整型转换为浮点型，然后对浮点数进行平均，比将整型转换为浮点型相比，对整型进行平均会损失更多的精度。
其他：
在没有初始化变量(qu1、qu2等)的情况下使用+=运算符--如果要使用+=，最好初始化它们，但看起来=可以很好地工作。
对于浮点数，我会将average函数写成：
float average(QueueList<float> & q, int n)
{
float sum = 0;
for(int i=0; i<n; i++)
{
sum += q.pop();
}
return (sum / (float) n);
}并命名为：average(queuea, 5);
您可以使用它对任意数量的传感器读数进行平均，然后使用相同的代码对完全不同的QueueList中的浮点数进行平均。将读数的数量作为参数传递给average在您需要调整它的情况下将非常方便。
TL;DR：
下面是我会怎么做的：
#include <QueueList.h>
const int ANALOG_SHARP=0; // set pin data from sharp
const int AvgPower = 2; // 1 for 2 readings, 2 for 4 readings, 3 for 8, etc.
const int AvgCount = pow(2,AvgPow);
QueueList <int> SensorReadings;
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int reading = analogRead(ANALOG_SHARP);
SensorReadings.push(reading);
if(SensorReadings.count() > AvgCount)
{
int avg = average2(SensorReadings, AvgPower);
Serial.println(gpd12_to_cm(avg));
}
}
float gp2d12_to_cm(int reading)
{
if(reading <= 3){ return -1; }
return((6787.0 /((float)reading - 3.0)) - 4.0);
}
int average2(QueueList<int> & q, int AvgPower)
{
int AvgCount = pow(2, AvgPower);
long sum = 0;
for(int i=0; i<AvgCount; i++)
{
sum += q.pop();
}
return (sum >> AvgPower);
}Stack Overflow用户
发布于 2011-09-04 03:39:54
您正在使用queuea.peek()获取计数。这将只返回队列中的最后一个元素。您应该改用queuea.count()。
此外，您还可以考虑将条件tmp < 3更改为tmp <= 3。如果tmp为3，则除以零。
Stack Overflow用户
发布于 2011-09-05 10:11:25
jedwards做了很大的改进，但是我的第一个问题是为什么使用队列列表而不是整型数组。
作为示例，我将执行以下操作：
int average(int analog_reading)
{
#define NUM_OF_AVG 5
static int readings[NUM_OF_AVG];
static int next_position;
static int sum;
if (++next_position >= NUM_OF_AVG)
{
next_position=0;
}
reading[next_position]=analog_reading;
for(int i=0; i<NUM_OF_AVG; i++)
{
sum += reading[i];
}
average = sum/NUM_OF_AVG
}现在，我为每次读取计算一个新的滚动平均值，它消除了嵌入式设备中与动态内存分配(内存碎片、无可用内存、内存泄漏)相关的所有问题。
我欣赏并理解2、4或8除法的移位用法，但我会出于两个原因远离这种技术。
我认为源代码的可读性和可维护性比使用shift而不是divide节省一点时间更重要，除非您可以测试和验证divide是一个瓶颈。
其次，我相信大多数当前的优化编译器都会在可能的情况下做一些改变，我知道GCC就是这样做的。
我将把重构for循环留给下一个人。
https://stackoverflow.com/questions/7295234
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