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单片机+bmp180高度计输出压强,温度都有波动,高度算出来更是变化很多,怎么滤波

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楼主
ID:507691 发表于 2019-4-26 16:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
网上查看有卡尔曼滤波，怎么跟程序结合起来，keil中为什么写入pow函数就会出错
  1. #include  <REG51.H>
  2. #include  <math.h>     
  3. #include  <stdlib.h>   
  4. #include  <stdio.h>   
  5. #include  <INTRINS.H> //包含_nop_()函数定义的头文件

  7. #define   uchar unsigned char
  8. #define   uint unsigned int
  9. #define BMP180_SlaveAddress 0xee  //定义器件在IIC总线中的从地址                              
  10. #define OSS 0  // 过采样设置(注意:代码没有设置为使用其他oss值)
  11. #define   DataPort P0    //LCD1602数据端口

  13. sbit      LCM_RS=P3^5;   //LCD1602命令端口寄存器选择位，输入               
  14. sbit      LCM_RW=P3^6;   //LCD1602命令端口读写               
  15. sbit      LCM_EN=P3^4;   //LCD1602命令端口使能
  16. sbit      SCL=P2^1;      //IIC时钟引脚定义
  17. sbit      SDA=P2^0;      //IIC数据引脚定义

  19. int  dis_data;                              //变量
  20. typedef unsigned char  BYTE;
  21. typedef unsigned short WORD;
  22. long  temperature;//温度值
  23. long  pressure;//压力值
  24. long  height;//相对海拔高度值

  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;

  38. /***************延时函数**********************/
  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. }

  46. /**************写命令到lcm子函数*****************/
  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. }

  59. /***************写数据到lcm子函数****************/
  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. }

  69. /**************初始化LCD1602*********************/
  70. void InitLcd()                                
  71. {
  72. write_com(0x38); //设置16X2显示,5X7点阵,8位数据接口
  73. write_com(0x0c);//设置开显示，不显示光标
  74. write_com(0x06);//写一个字符后地址指针加1
  75. write_com(0x01);//显示清0,数据指针清0

  77. }

  79. /****************显示指定坐标的一个字符*******************/
  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. /*************************************延时5微秒函数**************************************/
  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. /************************************延时5毫秒函数*************************************/
  98. void Delay5ms()
  99. {
  100.     WORD n = 560;
  101.     while (n--);
  102. }
  103. //获取BMP180设备ID默认值为0x55
  104. /*uchar GetBMP180DevicelD()
  105. {

  107.       uchar DevicelD=0;
  108.       BMP180_Start();  //起始信号
  109.       BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);;  //发送设备地址+写信号
  110.       BMP180_SendByte(0xD0);  //发送存储单元地址OD为ID存储寄存器
  111.       BMP180_Start();  //起始信号
  112.       BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);  //发送设备地址+读信号
  113.             DevicelD =BMP180_SendByte(0xee);
  114.       BMP180_Stop();
  115.       return DevicelD;
  116. }*/
  117. /**************************************开始信号(bmp180启动)**************************************/
  118. void BMP180_Start()
  119. {
  120.     SDA = 1;                    //拉高数据线
  121.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  122.     Delay5us();                 //延时
  123.     SDA = 0;                    //产生下降沿
  124.     Delay5us();                 //延时
  125.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  126. }
  127. /**************************************停止信号(停止)**************************************/
  128. void BMP180_Stop()
  129. {
  130.     SDA = 0;                    //拉低数据线
  131.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  132.     Delay5us();                 //延时
  133.     SDA = 1;                    //产生上升沿
  134.     Delay5us();                 //延时
  135. }

  137. /**************************************发送应答信号**************************************/
  138. void BMP180_SendACK(bit ack)
  139. {
  140.     SDA = ack;                  //写应答信号
  141.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  142.     Delay5us();                 //延时
  143.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  144.     Delay5us();                 //延时
  145. }
  146. /**************************************接收应答信号**************************************/
  147. bit BMP180_RecvACK()
  148. {
  149.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  150.     Delay5us();                 //延时
  151.     CY = SDA;                   //读应答信号
  152.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  153.     Delay5us();                 //延时
  154.     return CY;
  155. }
  156. /**************************************向IIC总线发送一个字节数据**************************************/
  157. void BMP180_SendByte(BYTE dat)
  158. {
  159.     BYTE i;
  160.     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
  161.     {
  162.         dat <<= 1;              //移出数据的最高位
  163.         SDA = CY;               //送数据口
  164.         SCL = 1;                //拉高时钟线
  165.         Delay5us();             //延时
  166.         SCL = 0;                //拉低时钟线
  167.         Delay5us();             //延时
  168.     }
  169.     BMP180_RecvACK();
  170. }
  171. /**************************************从IIC总线接收一个字节数据**************************************/
  172. BYTE BMP180_RecvByte()
  173. {
  174.     BYTE i;
  175.     BYTE dat = 0;
  176.     SDA = 1;                    //使能内部上拉,准备读取数据,
  177.     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
  178.     {
  179.         dat <<= 1;
  180.         SCL = 1;                //拉高时钟线
  181.         Delay5us();             //延时
  182.         dat |= SDA;             //读数据              
  183.         SCL = 0;                //拉低时钟线
  184.         Delay5us();             //延时
  185. }
  186.     return dat;
  187. }
  188. /*******************从BMP180中读取两字节数据******************************/
  189. short Multiple_read(uchar ST_Address)
  190. {
  191.     uchar msb, lsb;
  192.     short _data;
  193.     BMP180_Start();                          //起始信号
  194.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);    //发送设备地址+写信号
  195.     BMP180_SendByte(ST_Address);             //发送存储单元地址
  196.     BMP180_Start();                          //起始信号
  197.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress+1);         //发送设备地址+读信号
  198.     msb = BMP180_RecvByte();                 //BUF[0]存储
  199.           BMP180_SendACK(0);                       //主机发送应答信号，回应ACK
  200.     lsb = BMP180_RecvByte();   
  201.     BMP180_SendACK(1);                       //最后一个数据需要回非ACK
  202.     BMP180_Stop();                           //停止信号
  203.     Delay5ms();
  204.     _data = msb << 8;
  205.     _data |= lsb;
  206.     return _data;
  207. }
  208. /******************************温度读取**************************************/
  209. long bmp180ReadTemp(void)
  210. {
  211.     BMP180_Start();                  //起始信号
  212.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);   //发送设备地址+写信号
  213.     BMP180_SendByte(0xF4);          // write register address
  214.     BMP180_SendByte(0x2E);       // write register data for temp
  215.     BMP180_Stop();                   //发送停止信号
  216.     delay(10);// max time is 4.5ms
  217.     return (long) Multiple_read(0xF6);      //返回温度，0.1℃
  218. }
  219. /************************压强读取*************************************/
  220. long bmp180ReadPressure(void)
  221. {
  222.     long pressure = 0;
  223.     BMP180_Start();                   //起始信号
  224.     BMP180_SendByte(BMP180_SlaveAddress);   //发送设备地址+写信号
  225.     BMP180_SendByte(0xF4);          // write register address
  226.     BMP180_SendByte(0x34);         // write register data for pressure
  227.     BMP180_Stop();                    //发送停止信号
  228.     delay(10);                      // max time is 4.5ms
  229.     pressure = Multiple_read(0xF6);
  230.     pressure &= 0x0000FFFF;
  231.     return pressure;               //返回气压值，pa

  233. }

  235. /****************初始化BMP180，读出内部标定参数**************/
  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. /*************************获取气压、温度并显示******************************/
  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();   // 读取温度
  271.   up = bmp180ReadPressure();  // 读取压强
  272.         
  273.         //根据芯片手册提供的公式计算补偿后的温度
  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)

  279.         // 根据芯片手册提供的公式计算补偿后的气压
  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');//温度部分
  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');//气压部分
  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');//温度部分
  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');//气压部分
  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);                           //上电延时               
  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)                        //循环
  390.   {
  391.     bmp180Convert();
  392.         delay(100);
  393.   }
  394. }
复制代码


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