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  • Matlab 串口 数据滤波

    2017-08-05 07:44:58
    功能:将串口数据接收后进行滤波、并将滤波前后数据显示、将数据保存可以看频谱。 本例程: 1、串口数据接收后并有协议解码(此处大家下载后,可以修改,或联系我帮忙修改) 2、解析后的数据,动态滤波 3、滤波...

    微笑 功能:将串口数据接收后进行滤波、并将滤波前后数据显示、将数据保存可以看频谱。

    本例程:

    1、串口数据接收后并有协议解码(此处大家下载后,可以修改,或联系我帮忙修改)

    2、解析后的数据,动态滤波

    3、滤波前后的数据都显示出来,便于对比。


    文件列表

    fft:将保存的数据用此函进行频谱分析。

    MyFilter:修改滤波系数

    serialApi:串口接收函烽

    testFilter:设计完滤波系数,可以生产固定波形,试效果。

    wav:主程序,运行此函数进行数据接收、滤波、显示、保存。

    上图:蓝线是10Hz与50Hz两种频率波形。   红线是经ECG滤波器滤波的波形,图上看出50Hz完全没有了。



    如果不是matlab的用户,可以找我要一个VS编写的软件,同样是数据显示。只是不能滤波。



    注:

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    展开全文
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    千次阅读 2013-04-12 16:35:36
    在工业过程控制系统中,由于被控对象的环境比较恶劣,干扰源比较多,仪器、仪表采集的信息常会受到干扰,所以在模拟系统中,为了消除干扰,常采用RC滤波电路,而在由工业控制计算机组成的自动检测系统中,为了提高采样的可靠...
    在工业过程控制系统中,由于被控对象的环境比较恶劣,干扰源比较多,仪器、仪表采集的信息常会受到干扰,所以在模拟系统中,为了消除干扰,常采用RC滤波电路,而在由工业控制计算机组成的自动检测系统中,为了提高采样的可靠性,减少虚假信息的影响,常常采用数字滤波的方法。
    数字滤波的方法有很多种,可以根据不同的测量参数进行选择。下面给出几种常用的数字滤波方法的C语言函数,这些函数有一定的通用性,用Turbo C 2.0编制而成,在研华IPC-610/386机上均编译通过,适用于PC机及其兼容机。 1.程序判数滤波 采样的信号,如因常受到随机干扰传感器不稳定而引起严重失真时,可以采用此方法。方法是:根据生产经验确定两交采样允许的最大偏差△×,若先后两次采样的信号相减数值大于△×,表明输入的是干扰信号,应该去掉;用上次采样值作为本次采样值,若小于、等于△×表明没有受到干扰,本次采样值效。该方法适用于慢变化的物理参数的采样,如温度、物理位置等测量系统。
    程序判断滤波的C程序函数如下:
    float program_detect_filter(float old_new_value[], float X)
    {
    float sample_value;
    if (fabs(old_new_value[1]_old_new_value[0])>X)
    sample_value=old_new_value[0];
    else
    sample_value=old_new_value[1];
    retrun(sample_value);
    }
    函数调用需一个一维的两个元素的数组(old_new_value[2],用于存放上次采样值(old_new_value[0],)和本次采样值(old_new_value[1],),函数中sample_value表示有效采样值,X表示根据根据经验确定的两次采样允许的最大偏差△×。
    2、中值滤波
    中值滤汉是对某一参数连续输入N次(一般N取奇数),从中选择一个中间值作为本次采样值,若变量变化比较缓慢,采用此方法效果比较好,但对快速变化过程的参数,如流量、自然伽玛等,则不宜采用。
    中值滤波的C程序函数如下:
    float middle_filter(float middle_value [] , intcount)
    {
    float sample_value, data;
    int i, j;
    for (i=1; i for(j=count-1; j>=i,--j){
    if(middle_value[j-1]=middle_value[j]{
    data=middle_value[j-1];
    middle_value[j-1]=middle_value[j]
    middle_value[j]=data;
    }
    }
    sample_value=middle_value(count-1)/2];
    return(sample_value);
    }
    函数假设对某一参数连续采样3次,若多次采样,可 对该函数稍作修改即可。3次采样值存储在数组middle_value[3],其中Sample-value表示有效采样值,count表示连续采样次数。
    3、滑动算术平均值滤波
    滑动算术平均值滤波是设一循环队列,依顺序存放N次采样数据,每次数据采集时,先将放在队列中第一个最早采集的数据丢掉,再把新数据放入队尾,然后求包括新数据在内的N个数据的算术平均值,便得到该次采样的有效数据。该方法主要用于对压力、流量等周期脉动的采样值进行平滑加工处理。
    滑动算术平均值滤波C程序函数如下:
    float move_average_filtaer(float data_buf[], int count)
    {
    float sample_vaue,data=0;
    int i;
    for (i=0;i data+=data_buf[i];
    sample_value="/blog/data/count;
    return(sample_value;
    }
    函数假设顺序存放5次采样数据的数据缓冲区data_buf[5],对于多于5次的滑动算术平均滤波,只需对该函数稍作修改即可,其中sample_value表示本次采样的有效数据,count表示数据有样次数。
    4.滑动加权平均值滤波滑动加权平均滤波是设一个数据缓冲区依顺序存放N次采样数据,每采进一个新数据,就将最先采集的数据丢掉,而后求包括新数据在内的N个数据的加权平均值,便得到该次采样的有效数据。该方法对脉冲性干扰的平滑作用尚不理想,不适用于脉冲性干扰比较严重的场合。
    滑动加权平均值滤波的C程序函数如下:
    floa" move_times_filter(float data _buf [])
    {
    float sample_value;
    float filter_k[3]={0.3,0.2,0.15》;
    sample_value=filter_k[0]*data_buf[2]+filter_k[1]*(data_buf[1]
    +data_buf[3])+filter_k[2]*(data_buf[0]+data_buf[4;
    return(sample_value);
    }
    函数假设依次存放5次采样数据的数据缓冲区data_buf[5],对于多于5次的滑动加权平均滤波,只需对该函数稍作修改即可,其中数据组filter_k[3]表示加权系数,这三个系数的关系为filter_k[0]+2*filter_k[1]+2*filter_k[2]=1,本次采样的有效数据用sample_value表示。
    5、防脉冲干扰平均值滤波
    防脉冲干扰平均值滤波是连续进行N次采样,去掉其中最大值和最小值,然后求剩下的N-2个数据的平均值,作为本次采样的有效值。该方法适用于变量跳变比较严重的场合。这种滤波也应用边采样边计算的方法。
    float max_min_chioce(float x_buffer[],int number
    {
    int max_value, min_value;
    float sample_value="/blog/0.0;
    int" i;
    max_value, =x_buffer[o];
    min_value=x_buffer[0];
    for(i=1;i){
    if(x_buffer[i]>max_value)max_value=x_buffer[i];
    if(x_buffer[i] }
    for(i=0; i sample_value=(sample_value_max_value_min_value)/(number-2);
    return(sample_value);
    }
    函数假设存放连续进行5次采样的数据缓冲区data_buf[5],对于多于5次的防脉冲干扰平均值滤波,只需对该函数稍作修改即可,其中Sample_value表示本次采样的有效数据,number表示连续进行的采样次数。
    6、低通数字滤波
    低通滤波也称一阶滞后滤波,方法是第N次采样后滤波结果输出值是(1-a)乘第N次采样值加a乘上次滤波结果输出值。可见a<<1。该方法适用于变化过程比较慢的参数的滤波的C程序函数如下:
    float low_filter(float low_buf[])
    {
    float sample_value;
    float X=0.01;
    sample_value=(1_X)*low_buf[1]+X*low buf[0];
    retrun(sample_value);
    }
    函数假设求第2次采样后滤波结果输出值sampe_valeu,数组low_buf[2]表示存放上次滤波结果输出值*low_buf[0])和本次采样值(low_buf[1]),X表示a。
    为方便以上几种滤波函数的理解,下面给出调用以上函数的程序例。
    #i nclude
    #i nclude
    #i nclude
    main()
    {
    folat old_new_buf[2]={1.2,2.6};
    float middle_value[3]={20,12,18};
    float data_average_buf[5]={10,20,20,10,10};
    float data_times_buf[5]={1.4,1.5,1.3,1.2,1.0};
    float data_max_min_buf[5]={1.2,80,1.4,0.2,1.3};
    foat low_buf[2]={1.2,2.0};
    float xx;
    xx=program_detect_filter(old_new_buf,1.0};
    printf("The program detect filter value is:%f\n",xx);
    xx=middle_filter (middle_value, 3);
    printf("The middle filter value is:%f\n:,xx);
    xx=move_avergae_filter(data_avergae_buf,5);
    printf("the mover average filter value is:%f\n",xx);
    xx=move_times_filter(data_time_fud);
    printf("The move times filter value is:%f\n",xx);
    xx=max_min_choice(data_max_min_buf,5);
    printf("The max-min filter value is:%f\n",xx);
    xx=low_filter(low_buf);
    printf("The low filter value is:%f\n",xx);
    }
    运行执行程序,屏幕显示:
    The program detect filter value is: 1.200000
    The middle filter value is:18.000000
    The move average filter value is:14.000000
    The move times filter value is:1.310000
    The max_min filter value is:1.366666
    The low filter value is:1.992000
    展开全文
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         实现单片机与电脑通讯,通过串口接收。

    主界面:

    绘制界面:

    在主界面设置串口号以及波特率,点击打开串口,再点击波形显示,即可显示通过串口过来的数据波形。

    主界面源码:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.ComponentModel;
    using System.Data;
    using System.Drawing;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Windows.Forms;

    namespace _3
    {
        public delegate void ShowWindow();
        public delegate void HideWindow();
        public delegate void OpenPort();
        public delegate void ClosePort();
        public delegate Point GetMainPos();
        public delegate int GetMainWidth();

        public partial class MainForm : Form
        {
            Drawer Displayer;
            public MainForm()
            {
                InitializeComponent();
                System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;  //操控线程
            }


            private void serialPort1_DataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
            {
                byte[] data = new byte[serialPort1.BytesToRead];                                //定义缓冲区,因为串口事件触发时有可能收到不止一个字节
                serialPort1.Read(data, 0, data.Length);
                if (Displayer != null)
                    Displayer.AddData(data);

            }

            private void CreateNewDrawer()//创建ADC绘制窗口
            {
                Displayer = new Drawer();//创建新对象

                Displayer.Show();//显示窗口
            }

            private void CreateDisplayer()
            {
                this.Left = 0;
                CreateNewDrawer();
                Rectangle Rect = Screen.GetWorkingArea(this);
               
            }

            private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
            {
                try
                {
                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;                                              //端口号
                    serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.Text);                             //波特率
                    serialPort1.Open();                                                                 //打开串口
                    button2.Enabled = false;
                    button3.Enabled = true;
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("端口错误", "错误");
                }
            }

            private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
            {
                try
                {
                    serialPort1.Close();     //关闭串口                                                       //关闭串口        
                    button2.Enabled = true;
                    button3.Enabled = false;
                }
                catch                  //一般关闭串口不会出错,故而不用编程
                {

                }
            }

            private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
            {
                for (int i = 1; i < 6; i++)
                {
                    comboBox1.Items.Add("COM" + i.ToString());                                        //添加串口
                }
                comboBox1.Text = "COM1";                                                              //默认选项
                comboBox2.Text = "4800";
               
            }

            private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
            {
                if (Displayer == null)//第一次创建Displayer = null
                {
                    CreateDisplayer();
                }
                else
                {
                    if (Displayer.IsDisposed)//多次创建通过判断IsDisposed确定串口是否已关闭,避免多次创建
                    {
                        CreateDisplayer();
                    }
                }
            }

            private void comboBox1_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
            {

            }


        }
    }
     

     

    绘制界面源码:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.ComponentModel;
    using System.Data;
    using System.Drawing;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Windows.Forms;

    namespace _3
    {
        public partial class Drawer : Form
        {
            private const int Unit_length = 22;//单位格大小
            private int DrawStep = 5;//默认绘制单位
            private const int Y_Max = 255;//Y轴最大数值
            private const int MaxStep = 30;//绘制单位最大值
            private const int MinStep = 1;//绘制单位最小值 
            private const int StartPrint = 32;//点坐标偏移量
            private List<byte> DataList = new List<byte>();//数据结构----线性链表
            private List<byte> DataListZH = new List<byte>();//数据结构----线性链表
            private Pen LinesPen = new Pen(Color.FromArgb(0xaa, 0x00, 0x00));//波形颜色
            private bool KeyShift, KeyStepUp, KeyStepDown;


            public Drawer()
            {
                this.SetStyle(ControlStyles.DoubleBuffer | ControlStyles.UserPaint | ControlStyles.AllPaintingInWmPaint, true);//开启双缓冲

                this.UpdateStyles();
                InitializeComponent();
            }

            public void AddData(byte[] Data)    //将MainForm的数据推送过来
            {


                for (int i = 0; i < Data.Length; i++)
                    DataList.Add(Data[i]);//链表尾部添加数据

                Invalidate();//刷新显示
            } 

            private void Drawer_Load(object sender, EventArgs e)
            {

            }


         

            private void Drawer_Paint(object sender, PaintEventArgs e)   //绘制
            {
                //String Str = "";
                e.Graphics.FillRectangle(Brushes.White, e.Graphics.ClipBounds);      //将整个窗口定义为白色
               

                if (DataList.Count - 1 >= (this.ClientRectangle.Width - StartPrint) / DrawStep)//如果数据量大于可容纳的数据量,即删除最左数据
                {
                    DataList.RemoveRange(0, DataList.Count - (this.ClientRectangle.Width - StartPrint) / DrawStep - 1);
                }

                byte[] DataListt = DataList.ToArray();
                int[] D = new int[DataListt.Length];

                for (int i = 0; i < DataListt.Length; i++)
                {
                    int m = DataListt[i];
                    D[i] = m;
                }


                int[] D2 = new int[DataListt.Length];

                //500采样频率的50Hz陷波
                double[] B = new double[3] { 0.96897915136010271, -1.5678412012906751, 0.96897915136010271 };
                double[] A = new double[3] { 1, -1.5678412012906751, 0.93795830272020542 };
                double W1 = 0;
                double W2 = 0;
                double W3 = 0;

                for (int i = 0; i < DataListt.Length; i++)
                {
                    W1 = A[0] * D[i] - A[1] * W2 - A[2] * W3;
                    double s = Math.Floor(B[0] * W1 + B[1] * W2 + B[2] * W3);
                    D2[i] = (int)s;
                    W3 = W2;
                    W2 = W1;
                }
                W1 = 0;
                W2 = 0;
                W3 = 0;

               //平滑
                int[] D3 = new int[DataListt.Length];
                D3 = D2;
                for (int i = 2; i < DataListt.Length - 3; i++)
                {
                    int s =  D2[i - 2] + D2[i - 1] + D2[i] + D2[i + 1] + D2[i + 2] ;
                    D3[i] = s / 5;

                }


                //数据入组
                for (int i = 0; i < D3.Length; i++)
                {
                    byte[] M = BitConverter.GetBytes(D3[i]);
                    DataListZH.Add(M[0]);
                    Invalidate();
                }


                if (DataListZH.Count - 1 >= (this.ClientRectangle.Width - StartPrint) / DrawStep)//如果数据量大于可容纳的数据量,即删除最左数据
                {
                    DataListZH.RemoveRange(0, DataListZH.Count - (this.ClientRectangle.Width - StartPrint) / DrawStep - 1);
                }

                for (int i = 0; i < DataListZH.Count - 1; i++)           //绘制波形
                {
                    e.Graphics.DrawLine(LinesPen, StartPrint + i * DrawStep, 17 * Unit_length - DataListZH[i]*3 , StartPrint + (i + 1) * DrawStep, 17 * Unit_length - DataListZH[i + 1]*3 );     //绘制一条连接由坐标对指定的两个点的线条
                    //(波形颜色,x1,y1,x2,y2)
                }
            }

            private void Drawer_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
            {
                if (e.Shift)//shift功能键按下
                    KeyShift = true;//标志位置位
                switch (e.KeyCode)//功能标志置位
                {
                    case Keys.Up://放大波形
                        KeyStepUp = true;
                        break;
                    case Keys.Down://缩小波形
                        KeyStepDown = true;
                        break;
                    default:
                        break;
                }
            }

            private void Drawer_KeyUp(object sender, KeyEventArgs e)
            {
                if (KeyShift)
                {             

                                    if (KeyStepUp)
                                    {
                                        if (DrawStep < MaxStep)//绘制单位递增
                                            DrawStep++;
                                        Invalidate();
                                        KeyStepUp = false;
                                    }
                                    else
                                    {
                                        if (KeyStepDown)
                                        {
                                            if (DrawStep > MinStep)//绘制单位递减
                                                DrawStep--;
                                            Invalidate();
                                            KeyStepDown = false;
                                        }
                                       
                                    }

                }
                else//如果是其他按键,清空所有标志位
                {

                    KeyStepUp = false;
                    KeyStepDown = false;
                }
                KeyShift = false;//清空shift标志位
            }
        }
    }
     

    这是之前做实验的时候写的,现在想起来发一下,当时的的效果图没有保存。

    展开全文
  • C#端上位机在此,完全开源https://download.csdn.net/download/zzw5945/10397194 STM32F1单片机+MPU6050驱动+HMC5883L驱动+MS5611驱动+串口打印曲线+滤波
  • 通过串口快速发送采集电压,对两种方法进行比较。 平均加权滤波 void disposePT100v() { unsigned char i; u16 dData[100]; double dSum; for(i=0;i<100;i++) { dData[i] = ADC_GetConversi

    蓝桥杯嵌入式adc卡尔曼滤波和加权平均滤波的简单比较

    通过串口快速发送采集电压,对两种方法进行比较。

    加权平均滤波

    void  disposePT100v() 
    {
    	unsigned char i;
    	u16 dData[100];
    	double dSum;
    	for(i=0;i<100;i++)
    	{
    		dData[i] = ADC_GetConversionValue(ADC1);//
    		dSum +=pow(dData[i],2);
    		
    	}
    	dSum /= 100;
    	dSum = sqrt(dSum);
    	Volt = (float)dSum/ 4095.0f * 3.3f;
    }
    

    在这里插入图片描述

    卡尔曼滤波

    unsigned long kalman_filter( unsigned long ADC_Value )
    {
    	float LastData;
    	float NowData;
    	float kalman_adc;
    	static float kalman_adc_old = 0;
    	static float P1;
    	static float Q = 0.00001;		
    	static float R = 0.00001;      
    	static float Kg = 0;
    	static float P = 1;
    	NowData = ADC_Value;
    	LastData = kalman_adc_old;
    	P = P1 + Q;
    	Kg = P / ( P + R );
    	kalman_adc = LastData + Kg * ( NowData - kalman_adc_old );
    	P1 = ( 1 - Kg ) * P;
    	P = P1;
    	kalman_adc_old = kalman_adc;
    	return ( kalman_adc );
    }
    

    在这里插入图片描述

    main.c

    while(1)
    	{
    		Windows_main();
    		KEY_Process();
    //		Read_adc();            
    //		dat = val1;
    //		dat =kalman_filter(dat);   
    //		Volt=dat/4095.0*3.3;     //卡尔曼
    		
    		disposePT100v();		//加权平均
    

    未滤波的简单曲线:
    未滤波

    例程下载:https://download.csdn.net/download/weixin_45107081/16634834

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  • 滤波算法

    2015-07-28 13:42:03
    //①,限幅滤波法,又称程序判断滤波法 /*int Filter_Value; int Value; void setup(void) { Serial.begin(9600);//初始化串口通信 randomSeed(ananlogRead(0));//产生随机种子 Value = 300; } ...
  • 如何编程实现将从串口不断读入的数据进行IIR滤波,每次从串口读入一个数据量X(1),该数据量经AD转换器得到的,因为是不断的读取这样数据,如何实现滤波程序,最好用c#。别想一个数据输入就得到一个输出,因为还与...
  • 本链接为不带气压模块版本JY-901系列模块集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器,采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法,能够快速求解出模块当前的实时运动姿态。采用先进的数字滤波...
  • 使用STM32F407,八个超声波HC-SR04融合,并且经过加权递推平均滤波滤波串口显示测距结果
  • 通过STM8S003单片机ADC采样,将采样的数据经过10种不同的滤波方法滤波,然后将滤波后的数据通过串口发送出来,比较10种滤波方法的差异。
  • mpu6050卡尔曼滤波模块测试程序支持51和stm32,文件包含上位机,说明文档,可用串口输出数据
  • 基于卡尔曼滤波的SOC估算模型,可通过串口读取实时数据,并将此数据作为模型输入使用。
  • 基于卡尔曼滤波的SOC估算模型,可通过串口读取实时数据,并将此数据作为模型输入使用
  • 在STM8单片机上将ADC采样后的数据通过卡尔曼滤波,两组不同P、Q、R值得卡尔曼滤波效果对比。并将滤波后的数据通过串口发送出来。
  • Sobel滤波FPGA实现代码

    2018-08-18 23:55:25
    PC 机通过串口发送 200x200 的图像数据, FPGA 实现 Sobel 图像边缘检测算 法,并将 Sobel 处理后的结果显示在 VGA 显示器上。
  • 我们为了实现动态图像的滤波算法,用串口发送图像数据到FPGA开发板,经FPGA进行图像处理算法后,动态显示到VGA显示屏上,前面我们把硬件平台已经搭建完成了,后面我们将利用这个硬件基础平台上来实现基于FPGA的一...
  • 这是一个使用mpu6050采集姿态信息的里程,高精度,是在MDK下编写的。在正点原子的板子上使用,使用串口助手可以获得姿态数据
  • 轮速计的滤波实现

    2021-04-24 15:55:44
    背景 公司的地图车在经过隧道等高精定位失效的场景时,进基于imu会出现累计漂移等问题,而车辆自身的码表又不够精确,故采用后装轮速计进行速度补偿。...1、地图车平台使用linux系统(ubuntu),通过串口.
  • stm32f103c8t6 的MPU6050数据读取(经过卡尔曼滤波)使用方法:使用C8T6的串口一,和IIC接口一,直接会打印出数据
  • 前几天做了6050原始数据的串口输出和上位机波形的查看。这篇博客我们来看一下对原始数据的处理。 任务:利用STC89C52RC对MPU6050原始数据进行滤波与姿态融合。 首先我摘抄了一段别人在昨晚这个实验的写的最后总结...
  • // 开启串口以便监视数据 delay(1000); } void loop() { long o_timer = timer; // 上一次采样时间(ms) float Y_Accelerometer = gDat(Acc, 1); // 获取向前的加速度 float Z_Accelerometer = gDat(Acc, 2); ...
  • 能实现串口控制ADC采集,能判断字符串大小写,ADC采集已经过滤波算法处理,效果很好!
  • DSP芯片的CAN总线通信设计本文介绍了基于DSP56F807的CAN通信各模块的初始化程序,并具体实现了以下功能:甲方通过串口调试助手向下位机发送数据s,再通过CAN总线将数据传给乙方增加乙方PWM占空比(发送m减小乙方PWM...
  • 注:遇到串口权限问题,请安装此步骤解决 3.2 运行imu_read_node 运行节点launch文件 查看节点和话题信息 查看原始数据: 3.3 打开rviz查看原始的imu数据 修改Fixed Frame选项: 添加IMU数据: 4. imu_tools...
  • 此六轴模块采用高精度的陀螺加速度计MPU6050,通过处理器读取MPU6050的测量数据然后通过串口输出,免去了用户自己去开发MPU6050复杂的I2C协议,同时精心的PCB布局和工艺保证了MPU6050收到外接的干扰最小,测量的精度...

空空如也

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串口滤波