Каким же образом мы будем работать с этим набором измерений? Вместо того чтобы заводить десяток переменных и проводить с ними сложные манипуляции, мы лучше познакомимся с массивами. Что из себя представляет массив? Это набор однотипных данных, состоящий из скольких-то элементов. У каждого элемента есть свой индекс, то есть номер, и мы можем произвольным образом обратиться к к любому элементу массива по его индексу. Соответственно, массив имеет точно так же, как переменная, свое имя, и у каждого элемента, повторю, есть свой индекс. Я вот так вот схематично это изобразил. Здесь у меня массив из 9-ти элементов, которые пронумерованы от нуля до, соответственно, 8-ми. Что же мы будем делать для создания скользящей средней? Мы после каждого нового измерения будем перекладывать каждый последующий элемент массива в предыдущий, то есть у нас точно так же будет сдвигаться вот это окошко. А потом в последний элемент мы будем записывать то, что получили с дальномера. Измерили и записали последний элемент массива. На следующей итерации, на следующем измерении, соответственно, предыдущее измерение уедет в предпоследний элемент, и так все сдвинется, соответственно, до самого первого, а на последнее место встанет новое измерение. После чего мы можем каждый раз просуммировать их и поделить на количество этих элементов. Давайте посмотрим на www.arduino.cc, как выглядит синтаксис работы с массивами. Здесь мы видим несколько способов создать массивы. Как мы видим, это очень похоже на создание переменных. Так же мы указываем тип. Точно так же мы даем массиву имя. Но затем в квадратных скобках указываем количество его элементов. Затем при обращении к какому-то элементу массива мы точно так же будем писать его имя и номер элемента, к которому мы обращаемся. Еще раз подчеркну, что элементы нумеруются с нуля, поэтому в массиве из 6-ти элементов последним порядковым номером элемента будет 5. Первый – 0, 1, 2, 3, 4, 5 – всего 6. Затем мы видим еще несколько способов объявить массив. Во втором способе мы не указываем количество элементов, но мы явно их перечисляем. Вот таким вот образом в фигурных скобках через запятую можно сразу инициализировать массив, то есть каждому элементу присвоить значение. Здесь мы в этом примере видим, что массив состоит из 5-ти элементов и они все перечислены в фигурных скобках. Можно совместить эти способы и указать количество элементов в квадратных скобках, а в фигурных скобках перечислить собственно, значения, которые в них входят. Давайте теперь посмотрим на то, каким образом я реализовал скользящую среднюю в скетче. За основу я взял скетч, где мы выводили показания дальномера на светодиод и в последовательный порт и начал его модифицировать. Во-первых, создал макроопределение (вот это вот MA), в котором мы обозначаем, по скольким измерениям мы будем усреднять. То есть как бы какова ширина вот этого окошка скользящей средней. Затем я создал массив measurments, то есть вот эти измерения. Длина его связана как раз вот с этим макроопределением. Какой ширины окошко мы хотим сделать, такого размера массив и создадим. И затем уже в лупе создал цикл со счетчиком, который пробегает от нуля до предпоследнего элемента массива по единичке. И на каждой итерации мы в текущий элемент записываем значение следующего элемента, то есть вначале в нулевой элемент массива мы переписываем то, что было в первом, затем в первый переписываем то, что было во втором, и так далее до предпоследнего. А затем в последний элемент массива мы, наконец, считываем новое текущее показание с датчика. Обратите внимание еще раз на то, что к последнему элементу я обращаюсь как к «MA минус 1». MA в нашем макроопределении (в данном случае 7) – это количество элементов массива. Соответственно, номер последнего элемента будет на 1 меньше. Вот таким образом я сохранил в последний элемент то, что показывает датчик. Затем я создаю переменную, в которой мы посчитаем сумму этих измерений. Делаю ее типа long, потому что если ее сделать целочисленной (int), то в случае, если мы хотим усреднять по большому количеству измерений, если их будет больше 30, больше 40, int переполнится и мы получим некорректные вычисления, поэтому я сделаю ее типа long. И создал еще один цикл, который на этот раз пробегает уже от нуля до последнего элемента массива. Поскольку у нас написано «меньше, чем MA», то мы остановимся именно на последнем элементе, номер которого на 1 меньше количества элементов. И к вот этой переменной mean прибавляем каждый элемент массива. После чего в сокращенной форме я записал mean /= MA, то есть разделить полученную сумму на количество элементов и снова записать ее в тот же самый mean. И затем уже в последовательный порт и на светодиод мы выводим вот это вот усредненное значение. Теперь давайте посмотрим еще раз в визуализатор и сравним картинку с той, которую мы видели недавно. Согласитесь, стало гораздо более гладкая линия. Понятно, что неидеальная, но тем не менее больших выбросов уже нету. Вы можете поэкспериментировать с шириной окошка, посмотреть, как будет меняться вот этот график при разном количестве измерений, которые мы усредняем.