fix(sensor): 更新传感器去皮逻辑，改用中值滤波以提高噪声抑制效果

src/sensor.c

@@ -11,10 +11,10 @@
 LOG_MODULE_REGISTER(sensor, LOG_LEVEL_INF);
 
 /*
- * 每通道每帧采 17 次取均值。3750 SPS 下：
+ * 每通道每帧采 17 次取中值。3750 SPS 下：
- *   首次切 MUX 建立 0.44ms + 后续 16 次各 0.27ms = 4.76ms/通道
+ *    17 次各 0.27ms = 4.86ms/通道
- *   4 通道 = 19.0ms，20ms 帧周期内刚好用满
+ *   4 通道 = 19.4ms，20ms 帧周期内刚好用满
- * 17 次均值提供 √17 ≈ 4.12× 噪声抑制 (≈ 2.04 bit)
+ * 中值滤波对脉冲/尖峰干扰的抑制力强于均值
  */
 #define AVG_COUNT          17
 #define DEADZONE_THRESHOLD 250
@@ -37,7 +37,7 @@ static const float sensor_y[4] = {
 };
 
 /* --- 内部状态 --- */
-static int32_t sensor_offsets[4];
+static int32_t sensor_offsets[4]; // 去皮的零点偏移值
 static int32_t filtered[4];
 static atomic_t tare_requested;
 
@@ -47,6 +47,16 @@ static atomic_t tare_requested;
 static K_THREAD_STACK_DEFINE(sensor_stack, SENSOR_STACK_SIZE);
 static struct k_thread sensor_thread;
 
+/**
+ * @brief 对整型数组做原地升序排序。
+ *
+ * @param arr 待排序的数据缓冲区；这里要求调用方传入可写数组，
+ *            因为去皮流程需要直接在采样缓冲区上重排以减少额外拷贝。
+ * @param n 数组元素个数；显式传入长度是为了让该内部工具函数只依赖调用现场，
+ *          避免隐式假设固定采样数后影响后续维护。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
 static void sort_array(int32_t *arr, int n) {
     for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
         for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
@@ -59,6 +69,13 @@ static void sort_array(int32_t *arr, int n) {
     }
 }
 
+/**
+ * @brief 执行一次四路传感器去皮，更新每路零点偏移。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
 static void do_tare(void) {
     LOG_INF("Taring...");
     int32_t sorted_buf[AVG_COUNT];
@@ -80,25 +97,42 @@ static void do_tare(void) {
     memset(filtered, 0, sizeof(filtered));
 }
 
+/**
+ * @brief 完成一帧四通道采集，并写入去皮后的滤波结果。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
 static void acquire_cycle(void) {
-    for (int ch = 0; ch < 4; ch++) {
+    int32_t samples[AVG_COUNT];
-        int64_t sum = 0;
 
+    for (int ch = 0; ch < 4; ch++) {
         ads1256_write_reg(ADS1256_REG_MUX, mux_channels[ch]);
         ads1256_sync_wakeup();
 
         for (int k = 0; k < AVG_COUNT; k++) {
             ads1256_wait_drdy(50);
-            sum += ads1256_read_data();
+            samples[k] = ads1256_read_data();
         }
 
-        int32_t avg = (int32_t)(sum / AVG_COUNT);
+        sort_array(samples, AVG_COUNT);
-        avg -= sensor_offsets[ch];
+        int32_t median = samples[AVG_COUNT / 2] - sensor_offsets[ch];
-        if (avg > -DEADZONE_THRESHOLD && avg < DEADZONE_THRESHOLD) avg = 0;
+        if (median > -DEADZONE_THRESHOLD && median < DEADZONE_THRESHOLD) median = 0;
-        filtered[ch] = avg;
+        filtered[ch] = median;
     }
 }
 
+/**
+ * @brief 根据四路受力结果计算压力中心（CoP）和总力。
+ *
+ * @param[out] out_x 输出 CoP 的 X 坐标，单位由板级几何参数决定；
+ * @param[out] out_y 输出 CoP 的 Y 坐标；与 @p out_x 配套写回，
+ * @param[out] out_force 输出总力值；
+ *
+ * @retval true 总力高于有效阈值，当前 CoP 可用于对外发布。
+ * @retval false 总力不足，CoP 被强制归零以避免在几乎无载荷时放大数值噪声。
+ */
 static bool compute_cop(float *out_x, float *out_y, float *out_force) {
     float forces[4];
     float total = 0.0f;
@@ -126,6 +160,15 @@ static bool compute_cop(float *out_x, float *out_y, float *out_force) {
     return true;
 }
 
+/**
+ * @brief 传感器后台线程主循环，负责采集、去皮处理、CoP 计算和蓝牙发送。
+ *
+ * @param p1 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ * @param p2 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ * @param p3 Zephyr 线程入口预留参数，当前未使用；
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
 static void sensor_thread_fn(void *p1, void *p2, void *p3) {
     (void)p1;
     (void)p2;
@@ -167,28 +210,37 @@ static void sensor_thread_fn(void *p1, void *p2, void *p3) {
 
         /* 发送 */
         ble_transport_send(pkt.bytes, sizeof(pkt.bytes));
-        int64_t t2 = k_uptime_get();
 
         /* 调试日志（5 Hz） */
         if (++debug_log_divider >= 10) {
             debug_log_divider = 0;
-            float w[4];
-            for (int i = 0; i < 4; i++)
-                w[i] = (float)filtered[i] * ADC_TO_FORCE_SCALE;
             LOG_INF(
-                "FR=%.2f BR=%.2f BL=%.2f FL=%.2f | total=%.2f kg | cop=(%.1f,%.1f) mm | %s", (double)w[0], (double)w[1],
+                "FR=%.2f BR=%.2f BL=%.2f FL=%.2f | total=%.2f kg | cop=(%.1f,%.1f) mm | %s", (double)filtered[0],
-                (double)w[2], (double)w[3], (double)force, (double)cop_x, (double)cop_y, valid ? "VALID" : "low");
+                (double)filtered[1], (double)filtered[2], (double)filtered[3], (double)force, (double)cop_x,
-            LOG_INF(
+                (double)cop_y, valid ? "VALID" : "low");
-                "timing: acq=%lld ble=%lld total=%lld ms/frame", (long long)(t1 - t0), (long long)(t2 - t1),
+            LOG_INF("timing: acq=%lld total=%lld ms/frame", (long long)(t1 - t0), (long long)frame_ms);
-                (long long)frame_ms);
         }
     }
 }
 
+/**
+ * @brief 初始化传感器采集链路并启动后台采集线程。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @retval 0 初始化成功，传感器线程已经启动并完成一次初始去皮。
+ * @retval 负值或其他错误码 ADS1256 初始化失败
+ */
 int sensor_init(void) {
     int err = ads1256_init();
     if (err) return err;
 
+    /* SELFCAL 后 ADC 模拟链路需几个转换周期才能完全建立，空读排空 pipeline */
+    for (int i = 0; i < 4; i++) {
+        ads1256_wait_drdy(50);
+        (void)ads1256_read_data();
+    }
+
     memset(sensor_offsets, 0, sizeof(sensor_offsets));
     memset(filtered, 0, sizeof(filtered));
 
@@ -202,6 +254,13 @@ int sensor_init(void) {
     return 0;
 }
 
+/**
+ * @brief 请求后台线程在下一帧边界执行去皮。
+ *
+ * @param 无。
+ *
+ * @return 无返回值。
+ */
 void sensor_perform_tare(void) {
     atomic_set(&tare_requested, 1);
 }