一元一次方程处理设备校准数据
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设备校准的一般方案
一般来说，设备未校准前，电压、电流的测量与控制，与实际值存在偏差，校准就是找到实际值的数学关系式 f(x)。
针对电压、电流的测量：
市面上ADC芯片的基本都是线性的
对ADC量程分段，基本能满足精度要求
被测量也可分段，如万用表的量程
针对其输出控制：
软件闭环控制方案，只要ADC测量精度高即可
硬件闭环控制，一般DAC输出参考量，与反馈信号综合控制输出
那么这里头：
写入DAC的值、从ADC读出的值，称为原始值 x
实际的待测量、控制量，称为真实值 y
也就有 y = k x + b
校准表格的由来
上面我们找到了关系式，一元一次方程，我们校准就是：
限定定义域，依据线性度打断点，进行分段
每一小段套用 y = k x + b
断点是坐标点，作为校准点
坐标点可用Excel拉一个表格
表格的概念出来，形式如下：
结构体描述Excel表格
我们设想，若MCU内部维护一个表格，那么我们就可以愉快地使用校准数据。
尝试用结构体描述上述表格：
typedef struct{int32_t actual; /* 实际的目标值 */uint32_t original; /* 原始值 */}CalPoint_t;typedef struct{uint16_t start_addr; /* EEPROM上的存储地址 */uint8_t point_size; /* 校准点的大小 */uint8_t number; /* 校准点数 */uint8_t ch; /* 通道 */uint8_t linkage_ch; /* 联动通道 */CalPoint_t *point; /* 校准点 */}CalTable_t;typedef struct{uint8_t ch_number; /* 通道数 */CalTable_t *table; /* 校准表格 */}CalObj_t;
接着定义宏列表，具体参考上篇 宏列表批量定义结构体数组、枚举 ，结构上基本与Excel表格一致：
概述
上篇 宏列表批量定义结构体数组、枚举 已设计好校准表格
/* 用户校准表格控制块。结构已固定 */static CalObj_t __userCalTable[] = {CAL_TABLE(TABLE_USER_REG, __NULL, __NULL, __NULL, __NULL)};
现在需要从“__userCalTable”中获取真实值、原始值，包括从存储器加载校准数据等等。
获取真实值
“ry_get_actual”函数是一个分段函数，扔3个变量给它，它吐出结果
cal_table：告诉它是哪个校准表格
ch：告诉它通道号
val：原始值 x
/* 获取实际电压值、电流值 */float ry_get_actual(uint8_t cal_table, uint8_t ch, uint32_t val){uint8_t pos, number;int32_t prev, next;float k;CalPoint_t *CalPoint;CalObj_t *obj;__IS_CHANNEL(cal_table, ch, 0);CalPoint = obj->table[ch].point;number = obj->table[ch].number;/* 找出在哪个区间内 */for(pos = 0; pos < number; pos++){if(val <= CalPoint[pos].original){if(val == CalPoint[pos].original)return (float)CalPoint[pos].actual;if(pos == 0)pos = 1;// return ((float)CalPoint[0].actual) / CalPoint[0].original * val;break;}}if(pos >= number)pos = number - 1;/* y = k * x + b *//* k = (y2 - y1) / (x2 - x1) *//* b = y1 - k * x1 *//* f(data) = k(data - x1) + y1 */prev = CalPoint[pos-1].actual;next = CalPoint[pos].actual;k = (float)(next - prev) / (float)(CalPoint[pos].original - CalPoint[pos-1].original);return (float)((float)((int32_t)val - (int32_t)CalPoint[pos-1].original) * k + prev);}
加载校准数据
从存储器中加载校准数据，放入表格中：
/* 获取校准状态，并加载校准数据 */uint8_t ry_get_device_cal_status(void){uint8_t pos;uint8_t buf[1];ry_eeprom_read(DEVICE_CAL_DATA_ADDR, buf, 1);if(buf[0] == DEVICE_CAL_FINISH){/* 加载校准数据 */for(pos = 0; pos < __CAL_TABLE_NUMBER; pos++){__DeviceCalFlag = ry_cal_table_upload(pos);}return __DeviceCalFlag;}__DeviceCalFlag = DEVICE_CAL_NO;return __DeviceCalFlag;}
举例
对照校准表格：
编写主函数：
运行结果如下：
可以看到校准表格：
一元一次方程正常运转
能找点，能转换出正数、负数
-END-
