標題: 單片機+bmp180高度計輸出壓強,溫度都有波動,高度算出來更是變化很多,怎么濾波 [打印本頁]

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作者: zhouzhouzhouh    時間: 2019-4-26 16:35
標題: 單片機+bmp180高度計輸出壓強,溫度都有波動,高度算出來更是變化很多,怎么濾波
網(wǎng)上查看有卡爾曼濾波，怎么跟程序結(jié)合起來，keil中為什么寫入pow函數(shù)就會出錯

1. #include  <REG51.H>
   
2. #include  <math.h>     
   
3. #include  <stdlib.h>   
   
4. #include  <stdio.h>   
   
5. #include  <INTRINS.H> //包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件
   
6. 
   
7. #define   uchar unsigned char
   
8. #define   uint unsigned int
   
9. #define BMP180_SlaveAddress 0xee  //定義器件在IIC總線中的從地址                              
   
10. #define OSS 0  // 過采樣設(shè)置(注意:代碼沒有設(shè)置為使用其他oss值)
    
11. #define   DataPort P0    //LCD1602數(shù)據(jù)端口
    
12. 
    
13. sbit      LCM_RS=P3^5;   //LCD1602命令端口寄存器選擇位，輸入               
    
14. sbit      LCM_RW=P3^6;   //LCD1602命令端口讀寫               
    
15. sbit      LCM_EN=P3^4;   //LCD1602命令端口使能
    
16. sbit      SCL=P2^1;      //IIC時鐘引腳定義
    
17. sbit      SDA=P2^0;      //IIC數(shù)據(jù)引腳定義
    
18. 
    
19. int  dis_data;                              //變量
    
20. typedef unsigned char  BYTE;
    
21. typedef unsigned short WORD;
    
22. long  temperature;//溫度值
    
23. long  pressure;//壓力值
    
24. long  height;//相對海拔高度值
    
25. 
    
26. short ac1;
    
27. short ac2;
    
28. short ac3;
    
29. unsigned short ac4;
    
30. unsigned short ac5;
    
31. unsigned short ac6;
    
32. short b1;
    
33. short b2;
    
34. short mb;
    
35. short mc;
    
36. short md;
    
37. 
    
38. /***************延時函數(shù)**********************/
    
39. void delay(uint z)
    
40. {
    
41. uint x,y;
    
42. for(x=z;x>0;x--)
    
43. for(y=110;y>0;y--);
    
44. }
    
45. 
    
46. /**************寫命令到lcm子函數(shù)*****************/
    
47. void write_com(uchar com)
    
48. {
    
49. LCM_RS=0;
    
50.         LCM_RW=0;
    
51.   LCM_EN=0;        
    
52. P0=com;
    
53. delay(5);
    
54. LCM_EN=1;
    
55. delay(5);
    
56. LCM_EN=0;
    
57. }
    
58. 
    
59. /***************寫數(shù)據(jù)到lcm子函數(shù)****************/
    
60. void write_data(uchar date)
    
61. {LCM_RS=1;
    
62. P0=date;
    
63. delay(5);
    
64. LCM_EN=1;
    
65. delay(5);
    
66. LCM_EN=0;
    
67. }
    
68. 
    
69. /**************初始化LCD1602*********************/
    
70. void InitLcd()                                
    
71. {
    
72. write_com(0x38); //設(shè)置16X2顯示,5X7點陣,8位數(shù)據(jù)接口
    
73. write_com(0x0c);//設(shè)置開顯示，不顯示光標
    
74. write_com(0x06);//寫一個字符后地址指針加1
    
75. write_com(0x01);//顯示清0,數(shù)據(jù)指針清0
    
76. 
    
77. }
    
78. 
    
79. /****************顯示指定坐標的一個字符*******************/
    
80. void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar WData)
    
81. {                                                
    
82. Y&=1;                                                
    
83. X&=15;                                                
    
84. if(Y)X|=0x40;                                       
    
85. X|=0x80;                        
    
86. write_com(X);               
    
87. write_data(WData);               
    
88. }                                                
    
89. /*************************************延時5微秒函數(shù)**************************************/
    
90. void Delay5us()
    
91. {
    
92. _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    
93. _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    
94. _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    
95. _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    
96. }
    
97. /************************************延時5毫秒函數(shù)*************************************/
    
98. void Delay5ms()
    
99. {
    
100.     WORD n = 560;
     
101.     while (n--);
     
102. }
     
103. //獲取BMP180設(shè)備ID默認值為0x55
     
104. /*uchar GetBMP180DevicelD()
     
105. {
     
106. 
     
107.       uchar DevicelD=0;
     
108.       BMP180_Start();  //起始信號
     
109.       BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);;  //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號
     
110.       BMP180_SendByte(0xD0);  //發(fā)送存儲單元地址OD為ID存儲寄存器
     
111.       BMP180_Start();  //起始信號
     
112.       BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);  //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號
     
113.             DevicelD =BMP180_SendByte(0xee);
     
114.       BMP180_Stop();
     
115.       return DevicelD;
     
116. }*/
     
117. /**************************************開始信號(bmp180啟動)**************************************/
     
118. void BMP180_Start()
     
119. {
     
120.     SDA = 1;                    //拉高數(shù)據(jù)線
     
121.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
     
122.     Delay5us();                 //延時
     
123.     SDA = 0;                    //產(chǎn)生下降沿
     
124.     Delay5us();                 //延時
     
125.     SCL = 0;                    //拉低時鐘線
     
126. }
     
127. /**************************************停止信號(停止)**************************************/
     
128. void BMP180_Stop()
     
129. {
     
130.     SDA = 0;                    //拉低數(shù)據(jù)線
     
131.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
     
132.     Delay5us();                 //延時
     
133.     SDA = 1;                    //產(chǎn)生上升沿
     
134.     Delay5us();                 //延時
     
135. }
     
136. 
     
137. /**************************************發(fā)送應(yīng)答信號**************************************/
     
138. void BMP180_SendACK(bit ack)
     
139. {
     
140.     SDA = ack;                  //寫應(yīng)答信號
     
141.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
     
142.     Delay5us();                 //延時
     
143.     SCL = 0;                    //拉低時鐘線
     
144.     Delay5us();                 //延時
     
145. }
     
146. /**************************************接收應(yīng)答信號**************************************/
     
147. bit BMP180_RecvACK()
     
148. {
     
149.     SCL = 1;                    //拉高時鐘線
     
150.     Delay5us();                 //延時
     
151.     CY = SDA;                   //讀應(yīng)答信號
     
152.     SCL = 0;                    //拉低時鐘線
     
153.     Delay5us();                 //延時
     
154.     return CY;
     
155. }
     
156. /**************************************向IIC總線發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)**************************************/
     
157. void BMP180_SendByte(BYTE dat)
     
158. {
     
159.     BYTE i;
     
160.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計數(shù)器
     
161.     {
     
162.         dat <<= 1;              //移出數(shù)據(jù)的最高位
     
163.         SDA = CY;               //送數(shù)據(jù)口
     
164.         SCL = 1;                //拉高時鐘線
     
165.         Delay5us();             //延時
     
166.         SCL = 0;                //拉低時鐘線
     
167.         Delay5us();             //延時
     
168.     }
     
169.     BMP180_RecvACK();
     
170. }
     
171. /**************************************從IIC總線接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)**************************************/
     
172. BYTE BMP180_RecvByte()
     
173. {
     
174.     BYTE i;
     
175.     BYTE dat = 0;
     
176.     SDA = 1;                    //使能內(nèi)部上拉,準備讀取數(shù)據(jù),
     
177.     for (i=0; i<8; i++)         //8位計數(shù)器
     
178.     {
     
179.         dat <<= 1;
     
180.         SCL = 1;                //拉高時鐘線
     
181.         Delay5us();             //延時
     
182.         dat |= SDA;             //讀數(shù)據(jù)              
     
183.         SCL = 0;                //拉低時鐘線
     
184.         Delay5us();             //延時
     
185. }
     
186.     return dat;
     
187. }
     
188. /*******************從BMP180中讀取兩字節(jié)數(shù)據(jù)******************************/
     
189. short Multiple_read(uchar ST_Address)
     
190. {
     
191.     uchar msb, lsb;
     
192.     short _data;
     
193.     BMP180_Start();                          //起始信號
     
194.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);    //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號
     
195.     BMP180_SendByte(ST_Address);             //發(fā)送存儲單元地址
     
196.     BMP180_Start();                          //起始信號
     
197.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress+1);         //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號
     
198.     msb = BMP180_RecvByte();                 //BUF[0]存儲
     
199.           BMP180_SendACK(0);                       //主機發(fā)送應(yīng)答信號，回應(yīng)ACK
     
200.     lsb = BMP180_RecvByte();   
     
201.     BMP180_SendACK(1);                       //最后一個數(shù)據(jù)需要回非ACK
     
202.     BMP180_Stop();                           //停止信號
     
203.     Delay5ms();
     
204.     _data = msb << 8;
     
205.     _data |= lsb;
     
206.     return _data;
     
207. }
     
208. /******************************溫度讀取**************************************/
     
209. long bmp180ReadTemp(void)
     
210. {
     
211.     BMP180_Start();                  //起始信號
     
212.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);   //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號
     
213.     BMP180_SendByte(0xF4);          // write register address
     
214.     BMP180_SendByte(0x2E);       // write register data for temp
     
215.     BMP180_Stop();                   //發(fā)送停止信號
     
216.     delay(10);// max time is 4.5ms
     
217.     return (long) Multiple_read(0xF6);      //返回溫度，0.1℃
     
218. }
     
219. /************************壓強讀取*************************************/
     
220. long bmp180ReadPressure(void)
     
221. {
     
222.     long pressure = 0;
     
223.     BMP180_Start();                   //起始信號
     
224.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);   //發(fā)送設(shè)備地址+寫信號
     
225.     BMP180_SendByte(0xF4);          // write register address
     
226.     BMP180_SendByte(0x34);         // write register data for pressure
     
227.     BMP180_Stop();                    //發(fā)送停止信號
     
228.     delay(10);                      // max time is 4.5ms
     
229.     pressure = Multiple_read(0xF6);
     
230.     pressure &= 0x0000FFFF;
     
231.     return pressure;               //返回氣壓值，pa
     
232. 
     
233. }
     
234. 
     
235. /****************初始化BMP180，讀出內(nèi)部標定參數(shù)**************/
     
236. void Init_BMP180()
     
237. {
     
238.     ac1 = Multiple_read(0xAA);
     
239.     ac2 = Multiple_read(0xAC);
     
240.     ac3 = Multiple_read(0xAE);
     
241.     ac4 = Multiple_read(0xB0);
     
242.     ac5 = Multiple_read(0xB2);
     
243.     ac6 = Multiple_read(0xB4);
     
244.     b1 =  Multiple_read(0xB6);
     
245.     b2 =  Multiple_read(0xB8);
     
246.     mb =  Multiple_read(0xBA);
     
247.     mc =  Multiple_read(0xBC);
     
248.     md =  Multiple_read(0xBE);
     
249. }
     
250. double pow(double a,double b)
     
251. {
     
252.         double result=1;
     
253.         for(;b>0;b--)
     
254.         {
     
255.           result*=a;
     
256.         }
     
257.         return result;
     
258. }
     
259. /*************************獲取氣壓、溫度并顯示******************************/
     
260. void bmp180Convert()
     
261. {
     
262.   unsigned int ut;
     
263.   unsigned long up;
     
264.         
     
265.   long x1, x2, b5, b6, x3, b3, p;
     
266.   unsigned long b4, b7;
     
267.         
     
268.         long temp,y;
     
269.         
     
270.   ut = bmp180ReadTemp();   // 讀取溫度
     
271.   up = bmp180ReadPressure();  // 讀取壓強
     
272.         
     
273.         //根據(jù)芯片手冊提供的公式計算補償后的溫度
     
274.   x1 = (((long)ut - (long)ac6)*(long)ac5) >> 15;//x1=((ut-ac6)*ac5)/(2^15)
     
275.   x2 = ((long) mc << 11) / (x1 + md);           //x2=(mc*2^11)/(x1+md)
     
276.   b5 = x1 + x2;                                //b5=x1+x2
     
277.   temperature = (b5 + 8) >> 4;                 //t=(b5+8)/(2^4)
     
278. 
     
279.         // 根據(jù)芯片手冊提供的公式計算補償后的氣壓
     
280.         b6 = b5 - 4000;
     
281.   x1 = (b2 * (b6 * b6)>>12)>>11;
     
282.   x2 = (ac2 * b6)>>11;
     
283.   x3 = x1 + x2;
     
284.   b3 = (((((long)ac1)*4 + x3)<<OSS) + 2)>>2;  // Calculate B4
     
285.   x1 = (ac3 * b6)>>13;
     
286.   x2 = (b1 * ((b6 * b6)>>12))>>16;
     
287.   x3 = ((x1 + x2) + 2)>>2;
     
288.   b4 = (ac4 * (unsigned long)(x3 + 32768))>>15;
     
289.   b7 = ((unsigned long)(up - b3) * (50000>>OSS));
     
290.   if (b7 < 0x80000000)
     
291.     p = (b7<<1)/b4;
     
292.   else
     
293.     p = (b7/b4)<<1;
     
294.   x1 = (p>>8) * (p>>8);
     
295.   x1 = (x1 * 3038)>>16;
     
296.   x2 = (-7357 * p)>>16;
     
297.   pressure = p+((x1 + x2 + 3791)>>4);
     
298.         delay(50);
     
299.         
     
300.         temp=1.0563;
     
301.         y=0.1987;
     
302.         pow(temp,y);
     
303.         
     
304.         /*temp=pressure/101325;
     
305.         y=1/5.255;
     
306.         temp=pow(temp,y);
     
307.         //height=(44330*(1-temp));*/
     
308. //height= 44330*(1-pow((pressure/101325.0),(1.0/5.255)));  
     
309.          height=(101325-pressure)*843/1000;
     
310.   if(height<0)
     
311.         {
     
312.         height=(-height);
     
313.         //height=(-123);
     
314.         DisplayOneChar(0,0,'T');//溫度部分
     
315.   DisplayOneChar(1,0,':');
     
316.         DisplayOneChar(2,0,temperature%1000/100+0x30);
     
317.   DisplayOneChar(3,0,temperature%100/10+0x30);
     
318.   DisplayOneChar(4,0,'.');
     
319.         DisplayOneChar(5,0,temperature%10+0x30);
     
320.   DisplayOneChar(6,0,0XDF);
     
321.   DisplayOneChar(7,0,'C');
     
322.   DisplayOneChar(8,0,'H');//海拔部分
     
323.         DisplayOneChar(9,0,'-');        
     
324.   DisplayOneChar(10,0,height%10000/1000+0x30);
     
325.   DisplayOneChar(11,0,height%1000/100+0x30);
     
326.   DisplayOneChar(12,0,height%100/10+0x30);
     
327.         DisplayOneChar(13,0,height%10+0x30);
     
328.   DisplayOneChar(14,0,'.');
     
329.         DisplayOneChar(15,0,height*10%10+0x30);
     
330.   //DisplayOneChar(15,0,'m');
     
331.   DisplayOneChar(0,1,'P');//氣壓部分
     
332.   DisplayOneChar(1,1,':');
     
333.         DisplayOneChar(2,1,pressure%1000000/100000+48);
     
334.   DisplayOneChar(3,1,pressure%100000/10000+48);
     
335.   DisplayOneChar(4,1,pressure%10000/1000+48);
     
336.   DisplayOneChar(5,1,'.');
     
337.         DisplayOneChar(6,1,pressure%1000/100+48);
     
338.         DisplayOneChar(7,1,pressure%100/10+48);
     
339.         //DisplayOneChar(8,1,pressure%10/1+48);
     
340.         DisplayOneChar(8,1,'K');
     
341.   DisplayOneChar(9,1,'p');
     
342.         DisplayOneChar(10,1,'a');
     
343.         
     
344.         }
     
345.         else
     
346.         {
     
347.         DisplayOneChar(0,0,'T');//溫度部分
     
348.   DisplayOneChar(1,0,':');
     
349.         DisplayOneChar(2,0,temperature%1000/100+0x30);
     
350.   DisplayOneChar(3,0,temperature%100/10+0x30);
     
351.   DisplayOneChar(4,0,'.');
     
352.         DisplayOneChar(5,0,temperature%10+0x30);
     
353.   DisplayOneChar(6,0,0XDF);
     
354.   DisplayOneChar(7,0,'C');
     
355.   DisplayOneChar(8,0,' ');
     
356.         DisplayOneChar(9,0,'H');//海拔部分
     
357.   DisplayOneChar(10,0,height%10000/1000+0x30);
     
358.   DisplayOneChar(11,0,height%1000/100+0x30);
     
359.   DisplayOneChar(12,0,height%100/10+0x30);
     
360.         DisplayOneChar(13,0,height%10+0x30);
     
361.   DisplayOneChar(14,0,'.');
     
362.         DisplayOneChar(15,0,height*10%10+0x30);
     
363.   //DisplayOneChar(15,0,'m');
     
364.   DisplayOneChar(0,1,'P');//氣壓部分
     
365.   DisplayOneChar(1,1,':');
     
366.         DisplayOneChar(2,1,pressure%1000000/100000+48);
     
367.   DisplayOneChar(3,1,pressure%100000/10000+48);
     
368.   DisplayOneChar(4,1,pressure%10000/1000+48);
     
369.   DisplayOneChar(5,1,'.');
     
370.         DisplayOneChar(6,1,pressure%1000/100+48);
     
371.         DisplayOneChar(7,1,pressure%100/10+48);
     
372.         //DisplayOneChar(8,1,pressure%10/1+48);
     
373.   DisplayOneChar(8,1,'K');
     
374.   DisplayOneChar(9,1,'p');
     
375.         DisplayOneChar(10,1,'a');
     
376.   }
     
377. }
     
378. /**********************主程序***************************/
     
379. void main()
     
380. { long icid;
     
381.   delay(50);                           //上電延時               
     
382.   InitLcd();                      //液晶初始化
     
383.   Init_BMP180();                  //初始化BMP180
     
384.         /*icid = Multiple_read(0xD0);
     
385.         if (icid==0xee)
     
386.                    DisplayOneChar(8,1,'y');
     
387.         else DisplayOneChar(9,1,'n');
     
388.         while(1);*/
     
389.   while(1)                        //循環(huán)
     
390.   {
     
391.     bmp180Convert();
     
392.         delay(100);
     
393.   }
     
394. }

復(fù)制代碼

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