匠人手记-122页-6.3M

### 分段线性插值法 #### 知识点概览 分段线性插值是一种数值分析技术，用于近似复杂函数或曲线。这种方法通过将原始曲线分割成多个线段，然后用这些线段来近似原曲线，从而简化计算过程。此方法广泛应用于信号处理、图像处理和控制系统等领域。 #### 具体内容解析 1. **思想精髓**：分段线性插值的核心思想是将复杂的非线性关系简化为一系列线性关系。这样不仅能够减少计算量，还能提高计算效率。 2. **公式**： - 斜率 \( k \) 的计算公式为： \[ k = \frac{Y_n - Y_1}{X_n - X_1} = \frac{Y_2 - Y_1}{X_2 - X_1} \] - 当 \( X_1 < X_n < X_2 \) 时： \[ Y_n = (X_n - X_1) \times \frac{(Y_2 - Y_1)}{(X_2 - X_1)} + Y_1 \] - 当 \( X_1 > X_n > X_2 \) 时： \[ Y_n = (X_1 - X_n) \times \frac{(Y_2 - Y_1)}{(X_1 - X_2)} + Y_1 \] 3. **应用**：通过合理选择标定点，可以使得分段线性插值的结果与实际值非常接近，适用于各种非线性系统的建模和仿真。 ### 用普通IO口检测AD值的方法（采集温度） #### 知识点概览 对于不具备内置ADC（模拟数字转换器）的微控制器来说，可以通过外接简单的硬件电路并结合特定的软件算法来实现模拟量的采集。这种做法特别适合于成本敏感的应用场景。 #### 具体内容解析 1. **温度检测电路**：电路主要包括一个温度敏感电阻（通常是热敏电阻）和一个已知阻值的标准电阻，以及相应的控制和测量电路。 2. **温度检测步骤**： - 放电：确保电路处于初始状态，电容上的电压为零。 - 测标准电阻：通过充电时间和已知的标准电阻值计算出充电速率。 - 再次放电。 - 测温度电阻：通过充电时间和已知的温度电阻值计算出充电速率。 - 计算电阻比率：比较两个电阻的充电时间，从而得出温度的变化。 - 查表求温度：利用预设的电阻—温度对照表，查找对应的温度值。 - 温度单位转换：根据需要将摄氏度转换为华氏度。 - 数字滤波：采用递推中位平均滤波方法，去除异常值后计算平均值，提高测量精度。 3. **滤波方法**：通过一阶滤波技术，可以有效减少噪声对信号的影响。一阶滤波公式如下： \[ \text{本次滤波结果} = \text{新采样值} \times \frac{\text{滤波系数}}{10} + \text{上次滤波结果} \times \frac{(10 - \text{滤波系数})}{10} \] 滤波系数的取值范围为0~9，决定新采样值在最终结果中的权重。滤波系数可以固定不变，也可以根据实际情况动态调整。 #### 总结 本文介绍了两种实用的编程技术和方法：分段线性插值法和用普通IO口进行模拟量检测的技术。这两种方法都具有较高的实用价值，在单片机开发和嵌入式系统设计中有着广泛的应用前景。通过合理地运用这些技术，可以在降低成本的同时提高系统的性能和可靠性。