Уроки Arduino. Фильтры данных, обработка сигналов

[@ДмитроЯ-я6б]

Наконец то Алекс продолжил нести свет во тьму программирования. Как то объясняешь,лично мне многие вещи становятся понятными. Спасибо за труд!

[@Nidvoraich]

@@w.t.2905 потому что нажимается кнопка поворота

[@TheAerotrike]

Александр, спасибо тебе огромное за твои труды. Твои уроки и статьи на сайте дали мне 95% прикладных знаний в области программирования платформы Ардуино меньше чем за 2 месяца, остальные 5% я пытался получить в сети за год и все равно не болта не задержалось. В общем полезное дело делаешь! СПАСИБО!!!

[@Graf_AMOR]

Нет худа без добра - Алекс на карантине стал чаще делать [свои козырные] видео

[@ДГоу]

Действительно качественный материал. Ни мычания, ни жевания, ни заумных фраз. Четко и по делу.😀

[@vavilonvatkin8285]

Ваш канал Просто прекрасен столько информации полезной, и бесплатно... Такого не может быть..

[@SIM31r]

И лаконично, не на 4 часа...

[@misterzaboyny607]

может

[@ainthecar5047]

Для нас то бесплатно, а автор работает не совсем бесплатно )

[@lutsiuk5]

Человек который разобрался может на пальцах показать _очень доходчиво! Алекс благодарю!

[@dofidf3570]

Я считаю, что это одно из самых полезных и лучших видео по Ардуино. Хочу такое же видео по экранам для ардуино!!!

[@SkiV7]

1) Использовать тип данных float приемлемо при малых значениях переменной, при значения переменной больше 100 или 1000 дает большие погрешности в вычислениях (горький опыт), что очень сильно сказывается на результате вычислений. 2) Оценку уровня шумов и результат фильтрации лучше всего производить после быстрого преобразования Фурье (FFT) - проще оценивать вид шума и уровень наводок. 3) Стоит упомянуть что для цифровой фильтрации так же используют КИХ и БИХ фильтры, которые очень сложны в понимание и реализации (с использованием MatLab'а реализация становиться проще), но при помощи них проще оценить уровень ослабление шумов/наводок и математически рассчитать(подогнать) фазу запаздывания отфильтрованного сигнала. Мои 5 копеек под этим видео)

[@Ghostgkd777]

Спасибо за информацию, очень информативное видео. Собирал паяльную станцию на AVR с термофеном (паяльник на Т12 еще не прописал код), софт писал в Кодевижн на Си. Управление феном делал ПИД регулятором, фильтрацию значений температуры с термопары сделал двойным фильтром бегущего среднего, который сам вывел. Правда, первая ступень фильтра шла с буфером в 100 значений, вторая - в 10 значений первого, получаемых непрерывным считыванием параметров АЦП на средней частоте дискретизации. Значения с фильтра вышли вполне приемлемыми, выход с АЦП не прыгает как умалишенный, ПИД их переваривает, если ограничить мощность нагревателя в 50% (все-же скорость дискретизации после фильтра ограничивает быстродействие ПИД). Попробую потом применить медианный фильтр, спасибо за инфу по нему, он должен на пару порядков быстрее отрабатывать, можно будет увеличить до полной мощность нагревателя, скорость работы ПИД, и ускорить нагрев до считанных секунд. Сейчас с мощностью в 50% выход на рабочую температуру в 250-300 градусов примерно за 15 секунд. Пробовал в порядке эксперимента запускать Т12 с управлением от МК с работой в "релейном" режиме - по принципу работы аналогового регулятора - работа мне понравилась, температуру держит вполне приемлемо, большие полигоны с проводами в компьютерных блоках питания плавит уверенно. Чувствительность на изменение температуры составила порядка 0,5 градуса. Вот в таком режиме фильтрация бегущего среднего доставляла проблемы: сразу после отключения нагрева ЭДС термопары стремительно падала, приходилось еще вводить некоторую выдержку перед началом измерений, что накладывало некоторые ограничения на максимальную частоту опроса температуры и отклик паяльника на изменения температуры. Метод наименьших квадратов может пригодиться при калибровке температуры паяльника. Я ее выполнял несколько иначе. Измерял текущую температуру нагревателя с термопарой внешним мультиметром, вносил показания в МК, затем увеличивал мощность нагрева и проводил второй замер с указанием температуры в память МК. Таким образом, МК имеет 2 фиксированных значения АЦП при температуре в, например, 100 и 400 градусов, рассчитывает уравнение прямой и в дальнейшем показывает на дисплее текущую температуру нагревателя исходя из показаний с АЦП и пересчета их по полученной формуле прямой. У меня отклонение фактически замеренной температуры от расчетной, показываемой МК, не превышала 1-2 градуса в диапазоне рабочих температур и лишь при температурах менее 100 и выше 400 доходило до 5 градусов. Так можно откалибровать разные жала Т12 и выбирать соответствующее в настройках станции при замене жала. Или сделать еще круче: сбоку станции предусмотреть кассету для хранения жал с контролем их наличия через датчик. Какого жала в кассете не хватает - тот термопрофиль и включать т.е. станция сама распознает вставленное в нее жало и автоматом подстраивается под него.

[@angrycat1973]

Спасибо, Алекс. Твои уроки самые лучшие, что я видел. Самое главное, что ты показываешь как применять на практике.

[@djekiseven1336]

Как раз вовремя. Работаю над цифровым дальномером.. видео очень кстати. Спасибо автору.

[@Lynx_911]

Вот так должны всему этому обучать - понятно, наглядно, а главное ясно для чего всё это нужно!

[@АнварХис]

Такие видео нужно в школах и универах показывать!

[@ВасилийВ-г2т]

Мы такими вещами в универе сами занимались без видео. И начинали программировать на ассемблере.

[@shadow2803]

Почему в универе так не рассказывают... у меня отбили все желание кодить... но теперь начинаю снова на твоих видео. Спасибо за труд!

[@s177p]

Преподавание это талант. А преподавателям порой денег не хватает, настроение плохое и т.д. они тоже люди.

[@Joe128533]

Наверняка ведь учили писать не на ардуино. Если так - правильно делали. Потому, как практику на ардуине при поступлении на работу можно смело засунуть в задницу. Ни одна компания в здравом уме в своих устройствах использовать продукцию Atmel не будет. Ну, может шаражки какие-то. А для себя - да.

[@andry19911991]

@@Joe128533 а что не так с atmel? я не об arduino сейчас

[@BStudioCD]

@@Joe128533 мы ждём аргументированную критику atmel, дружище))

[@Joe128533]

@@BStudioCD А что ее ждать, типа инфы мало на этот счет. Не надежный. Не устойчивый к помехам по питанию. Болеет спонтанным слетом EEPROM. Не то, что в эрате написано (певых адресов), а целеком. О чем производитель успешно помалкивает. Дорогой. Куча производственного брака. Уровень защиты от копирования = 0. Это я сейчас о всей линейке AVR, а не о каком-то конкретном. Та вообще, загляните в любую в технику. Нигде не найдете внутрях продукции Atmel Microchip.

[@vitaliirevutskyi7836]

Очень интересны видео такого формата, где объясняются принцип работы полезных алгоритмов.

[@Мойевропейскийжидобандеровский]

При этом автор не спец по ним.

[@TedFanat]

Эти видосы просто гениальные! Всё настолько понятно и просто оказывается, что я начинаю думать, что идея сделать свой флайт контроллер для коптера на основе ардуинки и пачки датчиков не такая уж и невыполнимая идея

[@Algok17]

Очень полезное видео. Даже фильтр Калмана упомянул. Я его использовал для фильтрации показаний гироскопа и работал он очень хорошо.

[@АвторемонтиХобби]

Не программирую, в математике разбираться в лом, информация эта мне не пригодится, но чертовски интересно смотреть. Молодец ,Алекс!!!

[@aziubin]

Спасибо! Так удобно все собрано в одном месте и с примерами! Интересно было-бы про фильтры калмана послушать подробнее.

[@madmike3360]

Огромный труд, Алекс! На самом деле данные с DS18B20 оказалось проще фильтровать уже по факту после накопления в массиве, сглаживая данные при построении в Origin. Это был научный проект по изучению кинетики химической реакции - там требовалась скорость при накоплении для отслеживания момента начала реакции.

[@ArduNotes]

Об этом и ролик, что у каждого фильтра свои особенности

[@MrEgor47]

просто мозг , побольше таких людей капец вот бы в молодости в школе учили такие вещи , сейчас в 37 лет как тяжело со всем разбираться , не такая скорость обработки данных но так хочется все это понимать , этим будущее , автоматика хоть чем можно управлять как жизнь пер писать в код , все как хочешь можно сделать, черпаю уроки много перевел в код потратил много времени наконец то сделал импулсы для тэсла такой мощности что все пожег нахрен )))и это круто

[@3JlOU_BoJlK]

Привет. Очень хорошо объясняешь и радует чистота речи. Спасибо за качественный контент. От души прямо :-)

[@aleksandrzubov471]

Оу, банка от бионикла, олдскулы аж свело :)

[@boriska007]

Очень крутая работа с материалом и его подачей! Респект! Не уверен что как-то воспользуюсь этой информацией, но посмотрел с удольствием. З.Ы. видео 2-3 летней давности с этого канала в свое время очень помогли разобраться.

[@alexandrvalentinovich164]

Потрясающий обзор и великолепная подача материала!

[@TheZwaw]

С большим удовольствием посмотрел несколько уроков. Очень понравилось! Все понятно и доступно. Теперь мне легче объяснить все это сыну. Для фильтрации немного изменил функцию "бегущее среднее арифметическое". Из примеров она не подходит для обработки данных с нескольких датчиков одновременно. Сделал отдельный класс и выложил на github. Будет необходимость дам ссылку. Еще раз спасибо!

[@Rin_Media]

Приветствую. Наконец-то досмотрел это видео спокойно, а то всё время отвлекают меня то с работы, то домашние заботы. Вообще я видео с этого канала просматриваю по много раз чтобы полностью изучить, и в этом случае вышло так, что смотрю его уже около десяти раз ))) Спасибо за такие прекрасно "объяснённые" видео. Мне тут всегда всё понятно, а непонятные моменты приятно пересматривать. Да здравствует Алекс!!! )))

[@ixarek1]

2й день смотрю этот канал с самого первого видео. Это было наиболее тяжелым

[@egorvolkov1183]

Буквально вчера я искал инфу по этому поводу, очень полезное видео!

[@MiklNsk]

Очень полезное видео. Давно искал, как отфильтровать шумы с аналоговых датчиков. И вот оно! Все доступно и понятно. С меня подписка и лайк!

[@topalek]

Спасибо большое за такие видео. Интересно посмотреть видео про шум Перлина, как его получаешь и обрабатываешь

[@kirillpetrakov3282]

А ещё при вычислении среднего можно брать количество равное степени 2-ки, тогда операцию деления можно заменить на сдвиг.

[@ОлександрКоноваленко-ж5ж]

Мозгов не хватит.

[@ДмитрийБ-н8б]

Можно ссылочку, где это описано подробнее?

[@kirillpetrakov3282]

@@ДмитрийБ-н8б ru.wikipedia.org/wiki/Битовая_операция

[@NIKOLAY_PSHONIA]

Спасибо за труд. в проге для 3D принтера дописал в коде медианный фильтр с отбросом значений которые сильно отличаются на величину шума.

[@torhristos115]

Спасибо огромное за видосы, собрал себе трехканальный, даже без фильтра получилось!

[@jem23_89]

Мега полезное видео как раз в тему разбираюсь с дальномером фильтр Калмана для моей задачи вполне подходит, благодарю искренне Алекс.

[@kirilldegtayrev8447]

Как всегда супер Очень хочется урок про подключению LCD монитора с обратой связью как продолжения энкодора

[@СергейМихайличенко-х7х]

Спасибо большое, AlexGyver! У Вас дар понятно объяснять!

[@romaibragimov9872]

Большое спасибо за полезную информацию! Уже есть идеи, где можно будет использовать!)

[@navoznov]

шикарный урог! огромное спасибо! вспомнил даже что то из матана 1-2 курса )

[@ИльяТрапезников-э7ш]

Большое спасибо, как раз не мог понять как реализовать фильтр в своем проекте!

[@alexey_DE]

Спасибо! Здоровья тебе и удачи. И жирный плюс в карму!

[@sergei9112]

Как говорилось в одном очень популярном видео: (Ничего) не понял, но очень интересно. Спасибо за видео, жду новых! В планах сделать удалённое управление Linux-сервером на Arduino, умный дом-TelegramBot

[@cccp306]

Спасибо! Очень помогло с котировками Форекс на MQL4

[@aitaiq6216]

Да.Уж.Классно.Просто.Лаконично.Ясно.Спб.Автору ролика.Он крутой...Удачи в новых Проектах.

[@LexDoIt]

Великолепный видос! Когда делал свой проект, как раз понадобилась бы вся эта инфа по фильтрам! 👍

[@alexnorton1305]

ну наконец-то ты дорос до фильтров! теперь подтягивай братишек....

[@melkovstas2853]

Благодарю за столь ценную информацию.

[@Fe1ix1]

добрый день. очень нужен урок по подключению 7-сегментных индикаторов. Особенно интересует подключение модулей 8-разрядных индикаторов последовательно несколько штук. А в качестве примера - несколькими энкодерами набирать на этих индикаторах числа.

[@vitaliirevutskyi7836]

Очень интересует тема подключение и работа с шаговыми двигателями разных размеров. Это будет очень полезно, потому как очень часто возникает такая надобность

[@IIIIIIneXusIIIIII]

Идеально! Спасибо за проделанную работу

[@normundg2030]

Супер! Очень полезная и нужная информация

[@victorpauls]

Ох фильтр Калмана... Приятно слушать образованного человека)

[@JohnDoe-km7ch]

как всегда четко и понятно! спасибо огромное!

[@zxczxc6591]

Большая просьба записать подробное видео по фильтру Калмана.

[@ArduBlock]

Супер урок!

[@daniel-channel]

Спасибо, помогаешь открывать новые горизонты.

[@aleks-mar]

Это бестцеллер! Спасибо огромное за проделанную работу! Александр. Воплоти мечту, сделай быстрый ампервольтметр для лаботаторника с хорошей точностью с внешним АЦП, а главное быстрый! Китайские очень медленные для ЛБП.

[@mr.nefario]

Спасибо! Рад, что ты сейчас в заметках проходишь более углублённые темы да ещё и делаешь готовые библиотеки. Ты просто не поверишь, как ты облегчаешь людям жизнь!)) P.S. Даже англоязычных аналогов некоторых твоих библиотек пока не находил

[@cv462-l4x]

Вместо Калмана некоторые рекомендуют использовать Баттерворта, потому что у него будет меньше запаздывание при медленном изменении сигнала.

[@Александр-щ1р6й]

как раз в этом семестре корректирующие устройства и цифровые фильтры в системах электропривода, где мы такое и разбирали:)

[@АлексАлехандро-я8ч]

Круто, ещё бы таких уроков!

[@maddogg1432]

Спасибо Алекс!) Ты явный топ рунета в ардуино

[@thedarkman1020]

Алекс: говорит про шум в технике Я: самый сильный шум издает сосед с перфоратором...

[@rudidyatlov4460]

Фильтр на мозг соседу🙂

[@КоргиКорги-с7п]

Делай соседу ремонт в ответ вибрационным динамиком.

[@appbox8754]

Нельзя просто так взять и остановить ремонт соседу.

[@animovhere894]

Ну тогда нужно "подавить " соседа)

[@KBinSNT]

То что нужно! благодарю за информативность

[@nordling700]

Очень полезный урок! Спасибо, Алекс 👍

[@Firefox3860_]

Интересно, спасибо. Мне особенно нравится медианная фильтрация, недавно писал её на C# в лабораторной для фильтрации точечных помех на растровом изображении. Метод наименьших квадратов - тоже крутая и распространённая вещь, хорошо, что показал подробно. :)

[@sergey_nikitin]

Как раз валяются bmp280, а тут такое видео, очень полезно, огромное спасибо!

[@АлександрОсипов-п6ы3ж]

Упрощённая формула бегущего среднего это П-регулятор. Его часто используют на соревнованиях по робототехнике для движения по линии.

[@IgorYegorkin]

Увидел в видео И из ПИД-регулятора, который самый популярный в мире из-за простоты настройки и описания.

[@МахмудМахмудов-н4г]

Здорово Алекс, про фильтры очень познавательно, предлагаю освоить фильтр Баттерворта. Есть упрощённые алгоритмы и он покруче чем Калман.

[@andrewmorozov3274]

Метод наименьших квадратов сводится к обычному бегущему среднему только с неким весовым коэфициентом и так же оптимизируется для реализации в реальном времени. Данный метод очень хорошо фильтрует высокочастотный шум, чего не достигнуть обычным бегущим средним, поэтому и используется чаще для фильтрации сигнала. (Если заинтересуешься можешь написать мне, дам готовый алгоритм на с++) Так же в ролике не сказано какое распределение имеет искуственно созданный шум (гаусовский или равномерный и т.д.). Для наглядности можно вывести график девиации Аллана, на котором четко будет видны различные шумы: переодичные, шум квантования (это как раз ошибки недостаточной частоты опроса АЦП), шумы датчика (точность самого датчика: мы получаем сигнал тем точнее, чем больше его будем осреднять)...

[@ДмитрийБ-н8б]

Меня очень интересует МНК и его программная реализация, можно мне алгоритм? [e-mail]

[@xStStSx]

Уже пару лет так и читаю сигналы, всегда через фильтр. Через самый обычный усреднения, он же ФНЧ. только для ардуинки желательно без плавающей точки. что-то типа value = adc>>1+ value>>1; Спасибо за видос ;)

[@SergeyKhmura]

Нужно еще добавить урок про динамический массив. Глобальный динамический массив (или его аналог), объяснить разницу между стеком и кучей, как с этим всем работать. Структуры, классы, указатели и т.д. Ну и потихоньку пересаживать с ардуинок на stm32f103v8t6 в той же среде Arduino IDE (чтобы программирование оставалось таким же простым, а за эти же деньги навалились плюшки в виде бОльшего объема памяти и частоты - 78МHz, ацп выше разрядность, шим на более высоких частотах и т.д.)

[@gleb_pavlov]

Алекс, привет, спасибо за видео, очень вовремя, я в своём проекте ещё не дошёл до этого, но скоро дойду и тогда мне пригодятся эти классные алгоритмы фильтров. Спасибо!

[@ayaweb]

Спасибо, что все показал и разжевал!

[@elenapoplos9537]

Спасибо за видео и советы Поучительный материалы все

[@ardar05]

Супер урок

[@maxlabVideo]

Контент хороший. Предмет вычислительная математика в вузе. Можно ещё использовать аппроксимации функций, например, ряд Тейлора на временных промежутках, особенно если известна примерная форма чистого сигнала (синусоида, экспонента или что-либо ещё)

[@ГеннадийМеньшенин-й8к]

Алекс, спасибо за труды. Все очень доступно и понятно. По возможности хотелось бы получить инфу про составления простейших меню для дисплеев 16х2 плюс энкодер. Когда столкнулся с данным вопросом, инфы по этому почти не нашёл. Буду благодарен вас за подсказки. И думаю не я один

[@georadarshik]

Интересный канал. Вопрос: как Ардуино может работать измеряя магнитное поле земли?

[@ArduNotes]

Купить подключить магнитометр

[@MR-DIMS.]

Добрый день. Спасибо вам за информацию очень полезная! А откуда вы знаете столько много информации О робототехники?

[@bodyamyd]

Вообще есть еще такие методы оптимальной фильтрации (для получения минимального СКО), как: модифицированный метод наименьших квадратов, метод Стратоновича, метод стохастической аппроксимации, метод факторизации, косвенный метод. Будет круто если рассмотрят и их)

[@НовийКористувач-к1ы]

Давай по лед дисплеям гайд.

[@MrAhinko]

Привет , спасибо за классные уроки по ардуино. Сними пожалуйста если можешь урок про внешнюю память например для хранения каких либо настроек или логов и возможностью изменить/просмотреть с компьютера через порт

[@holyfilipp]

Алекс, сними пожалуйста видео про 7-сегментные индикаторы, какие они бывают и как с ними работать. Очень нужно научится этому.

[@qwertyjunior3868]

уже есть видео, только не от него. "kzbin.info/www/bejne/b6Dbp59jbtWtY8U" или "kzbin.info/www/bejne/hX2lZ6GPbdCljpI"

[@Tpyxao]

Часто использую модельные радиоприемники с пультами в ардуино проектах. Из за низкого быстродействия и особенностей прерываний точность можно получить только 2х каналов (газ и вправо-влево). На INT0 и INT1. Но и тут пиковые выбросы не дают спокойно жить. Пришлось вводить медианный фильтр по 15 значениям, чтоб убрать 90% выбросов. Чистого сигнала так и не получил, но терпимо, использую.

[@asanitstream8504]

впервые увидел твой канал,подписался и надо бы набор новичка купить и по твоим урокам.....)

[@asanitstream8504]

через годик возглавлю восстание роботов;)

[@N5O1]

отличненько давно не занимаюсь ардуинкой, но алгоритмы тема интересная

[@tolkoviy]

Алекс: Барометр БМП280 Барометр: БМП180....

[@igorsambura9429]

спасибо! ето оч круто. пожалуйста продолжай в етом направлении .

[@jercyvz6848]

Я лайк поставлю пока не забыл. А видео немного подождать позже гляну.

[@Shuhret]

Не забудьте вставить лайк этому видео!

[@ПавелДубровин-у8е]

Нечего не понял, но очень интересно)) Не так то пол года назад мучительно всё это искал и пытался осознать)) Тогда это очень помогло бы))

[@sazonoffr]

Супер! Ждем еще видео!

[@Daminski_Elevator]

Спасибо, прекрасный урок! А можно по одному из описанных тут алгоритмов усреднения считывать ШИМ сигнал с мотора при помощи датчика тока,чтобы при превышении уровня тока, когда включенный мотор остановить каким-то препятствием, ардуино выключали мотор?

[@raiderx791]

Вспоминаю универ. О минимально частоте дискретизации говорит Теорема Котельникова )

[@ArduNotes]

Да, в два раза чаще чем цифруемый сигнал. Но это если нужно именно оцифровать, а не просто измерить

[@Sobrat]

@@ArduNotes , а спектр шума влияет на частоту дискретизации? Точнее, можно ли получить лучшее качество фильтрации, если частоту дискретизации сделать в два раза выше чем "частота" шума?

[@ArduNotes]

@@Sobrat всё зависит от конкретной ситуации, потому что чтение с датчика занимает время, и у всех оно разное. Ну и гасить шум на таком уровне имеет смысл разве что для каких то совсем критичных ко времени ситуаций, даже не представляю где это может понадобиться.

[@Sobrat]

@@ArduNotes , это я по памяти кусочек лекции 30 летней давности по цифровым фильтрам ухватил. Запомнил, что это важно, а почему - уже забыл. Нет, не совсем. Для исключения ошибок, когда при недостаточной частоте дискретизации в момент измерения шум может оказаться в стробоскопическом эффекте и повлиять на результат.

[@psyxodolby08]

Последний мне чемто напомнил метод К-средних, которым я кластеризовал геоточки, не ардуйней конечно, но все же

[@Ар-к8х]

Сделайте пожалуйста видеоурок по теме термокомпенсации датчиков, у которых значение меняется от температуры, например у тензодаьчиков или любых других подобных датчиков

[@Андрей_Чайка]

Инфа - ТОП :) Ждал чего-то подобного))

[@СергейАлмазов-ь5м]

Метод квадратов знаком с универа, помоему в теории резания металлов, что то измеряли. Давно это было, точно уже не помню))

[@beermaks]

Очень наглядно показана работа фильтров и еще с программной реализацией. А как насчет статистических фильтров (нулевого и первого порядка)?