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嵌入式电量计算简易库

news 来源：原创 2025/5/24 7:07:55

分享一个简易的计算电量的库

文章目录

.c
.h
总体思路
- 使用方式（函数参数）
- 函数内部实现

.c

#include "hali_bat.h"
// #include <stdio.h>
// #include <stdlib.h>
// #include <string.h>
// #include <math.h>
// #include <stdint.h>/** 此库仅为 电压计算 （徐提供结合获取当前电压的函数）
*/enum {NO_ERROR = 0,LOCAL_ERROR = 1,MALLOC_ERROR = 2,ARGS_ERROR = 3,
};/* NOTE 例如 2500 表示 2.5V */ /* 用前记得初始化 */
uint16_t hali_bk_bat[BAT_ARRY_INDEX_SIZE] = {0};static uint8_t mark_map[BAT_ARRY_INDEX_SIZE] = {0};inline static uint16_t get_diff_value(uint16_t param0, uint16_t param1) {if (param0 > param1) {return param0 - param1;} else {return param1 - param0;}
}/* NOTE 冒泡排序 小 -> 大 */
static void BubbleSort_16(uint16_t *array, uint8_t size)
{if (!array || size <= 0) {return ;}uint8_t i = 0, j = 0;uint16_t temp = 0;for (i = 0; i < size - 1; i++){for (j = 0; j < size - 1 - i; j++){if (array[j] > array[j + 1]){temp = array[j];array[j] = array[j + 1];array[j + 1] = temp;}}}
}
/* TODO 这里相比适配形参数据类型 还不如 现在的 的写两个函数  */
static void BubbleSort_8(uint8_t *array, uint8_t size)
{if (!array || size <= 0) {return ;}uint8_t i = 0, j = 0;uint8_t temp = 0;for (i = 0; i < size - 1; i++){for (j = 0; j < size - 1 - i; j++){if (array[j] > array[j + 1]){temp = array[j];array[j] = array[j + 1];array[j + 1] = temp;}}}
}static uint8_t fill_index(uint8_t index_idx, uint8_t index[MAX_MAX_ABANDON])
{uint8_t i = 0;for (i = 0; i < MAX_MAX_ABANDON; i++) {if (index[i] == 0) {index[i] = index_idx;return 0; /* success */}} return 1;
}/* NOTE 找到了 返回 1，没找到 返回 0 */
static uint8_t is_find_in_param(uint8_t value, uint8_t param[MAX_MAX_ABANDON]) {uint8_t i = 0;for (i = 0; i < MAX_MAX_ABANDON; i++) {if (param[i] == value) {return 1;}}return 0;
}/* NOTE 求得最高标记的 如果最高标记的有多个 最多去除 MAX_MAX_ABANDON 个 */
static int8_t get_max_index_from_array(uint8_t *mark_map, uint8_t size, uint8_t index[MAX_MAX_ABANDON])
{if (MAX_MAX_ABANDON >= size) {return ARGS_ERROR;}uint8_t i = 0, fill_num = 0;uint8_t index_idx = 0;uint8_t param0_index = 0, param1_index = 0, param3_index = 0;uint8_t param0 = 0, param1 = 1, param2 = 0;/* 创建临时标记表 */uint8_t mark_map_temp[BAT_ARRY_INDEX_SIZE] = {0};memcpy(mark_map_temp, mark_map, BAT_ARRY_INDEX_SIZE);BubbleSort_8(mark_map_temp, size); /* 排序 *//* 得到最大的 MAX_MAX_ABANDON 个值 */uint8_t param[MAX_MAX_ABANDON] = {0};for (i = 0; i < MAX_MAX_ABANDON; i++) {param[i] = mark_map_temp[size - i];}/* 开始寻找这些最大标记值的 下标 */for (i = 0; i < size; i++) {if (is_find_in_param(mark_map[i], param)) { if (fill_num < MAX_MAX_ABANDON && !fill_index(i, index)) { /* success */fill_num++;} else {break;}}}return 0;
}/* 单纯的求平均值 */
static uint16_t get_average_value(uint16_t *array, uint8_t size)
{if (!array || size <= 0) {return ARGS_ERROR;}uint32_t sum = 0;uint8_t i = 0, j = 0;int8_t ret = 0;uint16_t average_value = 0;uint8_t diff_sum = 0, diff_average_num = 0;/* 得到平均偏差值 */for (i = 0; i < size - 1; i++) {diff_sum += get_diff_value(array[i+1], array[i]);}diff_average_num = diff_sum / size; /* 大于这个偏差值的将被标记 *//* init */memset(mark_map, 0, BAT_ARRY_INDEX_SIZE);/* 标记 可能非法数据 统计标记数量 */for (i = 0; i < size - 1; i++) {for (j = i; j < size; j++) {if (get_diff_value(array[i], array[j]) > diff_average_num) {mark_map[i]++;}}}/* 前 MAX_MAX_ABANDON 位 被标记的非法数据 */uint8_t mark_max_index[MAX_MAX_ABANDON] = {0};ret = get_max_index_from_array(mark_map, size, mark_max_index);if (ret) {printf("size is invali, please check youself\r\n");} else {}for (i = 0; i < size; i++) {if (is_find_in_param(i, mark_max_index)) {/* 下标是被标记的非法下标 不使用 */} else {sum += array[i];}}average_value = sum / (size - MAX_MAX_ABANDON);return average_value;
}/** 获取平均值* @size the lengths of array* @param abandon_forward ： Number of discarded heads ,if not need ,please input 0* @param abandon_later ： Number of discarded tails ,if not need ,please input 0*/
static uint16_t logical_get_average_value(uint16_t *array, uint8_t size, uint8_t abandon_forward, uint8_t abandon_later)
{if (abandon_forward <= 0 || abandon_later <= 0) {return ARGS_ERROR;}if ((abandon_forward + abandon_later) >= size) {return LOCAL_ERROR;}uint16_t average_value = 0;size = size - (abandon_forward + abandon_later);average_value = get_average_value(&array[abandon_forward], size);return average_value;
}/* NOTE 获取中位数 给的数据随意 内部是会再 冒泡排序一次 */
static uint16_t get_median_number(uint16_t *array, uint8_t size)
{if (!array || size <= 0) {return ARGS_ERROR;}uint16_t median_num = 0;uint16_t *array_temp = NULL;array_temp = (uint16_t *)malloc(size * sizeof(uint16_t));if (!array_temp) {return MALLOC_ERROR;}memcpy(array_temp, (const void *)array, size * sizeof(uint16_t));BubbleSort_16(array_temp, size);if (size % 2) {median_num = (array_temp[size / 2] + array_temp[size / 2 - 1]) / 2;} else {median_num = array_temp[size / 2];}if (array_temp) {free(array_temp);}return median_num;
}static uint16_t value_check_validity(uint16_t *array, uint8_t size, uint8_t is_onCharging, uint16_t median_num, uint16_t average_value)
{if (!array || size <= 0) {return ARGS_ERROR;}uint8_t i = 0, j = 0;if (size == 1) {return array[0];}/* 偏差值 */ uint16_t med_avr_deviation_value = get_diff_value(median_num, average_value);printf("med_avr_deviation_value is %d\r\n", med_avr_deviation_value);/* SIZE > 2 *//*** 		充电中  	：	存在浮充， (中位数 + 平均值)/2 - 偏差值* 		非充电中	：	(中位数 + 平均值)/2*      */uint16_t temp = (median_num + average_value) / 2;if (is_onCharging) {return temp - med_avr_deviation_value;} else {return temp;}
}/* 排除 可能的无效值 */
/* 此函数帮助一键式 获取平均值，中位数 *//*** 外放接口 直接放回 电压值 map表 对应值* @param  array           数组* @param  size            数组大小* @param  is_onCharging   是否充电中* @param  abandon_forward 数组 前面排除的 个数值 （前几次是 adc 刚启动 防止不稳定） 0表示不需要* @param  abandon_later   数组 后面派出的 个数值 （后几次是 如果后面停止了 采样延迟等） 0表示不需要* @return                 测得的电压 map 表对应的值*/
uint16_t hali_bk_battery_one_click(uint16_t *array, uint8_t size, uint8_t is_onCharging, uint8_t abandon_forward, uint8_t abandon_later)
{uint16_t median_num = get_median_number(array, size);// printf("median_num is %d\r\n", median_num); /* 得到 总体 中位数 */uint16_t average_value = logical_get_average_value(array, size, abandon_forward, abandon_later);// printf("average_value is %d\r\n", average_value); /* 得到 总体 平均数 *//* begin */uint16_t last_return_value = value_check_validity(array, size, is_onCharging, median_num, average_value);printf("last_return_value is %d\r\n", last_return_value);return last_return_value;
}// int main(void) {
// 	uint16_t array[BAT_ARRY_INDEX_SIZE] = {3700, 3701, 3704, 3750, 3703, 3740, 3720, 3710, 3711, 3703
// 										, 3704, 3709, 3706, 3709, 3800, 3722, 3729, 3744, 3707, 3702};
// 	hali_bk_battery_one_click(array, BAT_ARRY_INDEX_SIZE, 1, 1, 1);
// }/* 测量电压函数部分 *//*  */

.h

#ifndef __HALI_BAT_H__
#define __HALI_BAT_H__#include "stdio.h"#define BAT_ARRY_INDEX_SIZE	(20) /* 电压存储数组大小 */
#define MAX_MAX_ABANDON		(3) /* 最高非法数据 遗弃个数 *//* NOTE 例如 2500 表示 2.5V */ /* 用前记得初始化 */
/* 使用者提供 电压测量表数据*/
extern uint16_t hali_bk_bat[BAT_ARRY_INDEX_SIZE];/*** array 传入 hali_bk_bat ， size 传入 BAT_ARRY_INDEX_SIZE* 外放接口 直接放回 电压值 map表 对应值* @param  array           数组* @param  size            数组大小* @param  is_onCharging   是否充电中* @param  abandon_forward 数组 前面排除的 个数值 （前几次是 adc 刚启动 防止不稳定） 0表示不需要* @param  abandon_later   数组 后面派出的 个数值 （后几次是 如果后面停止了 采样延迟等） 0表示不需要* @return                 测得的电压 map 表对应的值*/
uint16_t hali_bk_battery_one_click(uint16_t *array, uint8_t size, uint8_t is_onCharging, uint8_t abandon_forward, uint8_t abandon_later);#endif // end __HALI_BAT_H__