如何将浮点数转换为uint8_t?

How to convert a float into uint8_t?

本文关键字：uint8 转换 浮点数      更新时间：2023-10-16

我正在尝试使用 LMIC lora 库从 arduino 发送多个float值。LMIC 函数仅将uint8_t作为其传输参数类型。

temp包含我的温度值作为浮点数，我可以毫无问题地打印测量的温度：

Serial.println((String)"Temp C:         " + temp);

有一个示例显示此代码用于执行转换：

uint16_t payloadTemp = LMIC_f2sflt16(temp);
// int -> bytes
byte tempLow = lowByte(payloadTemp);
byte tempHigh = highByte(payloadTemp);
payload[0] = tempLow;
payload[1] = tempHigh;

我不确定这是否有效，似乎不是。发送的结果数据为：FF 7F

我不相信这就是我想要的。 我还尝试了以下转换过程：

uint8_t *array;
array = (unit8_t*)(&f);

使用 Arduino，这甚至不会编译。

确实有效但会产生太长结果的东西是：

String toSend = String(temp);
toSend.toCharArray(payload, toSend.length());
payloadActualLength = toSend.length();
Serial.print("the payload is: ");
Serial.println(payload);

但是生成的十六进制对于我获得要发送的其他值的时间来说太长了。

那么如何将float转换为uint8_t值，为什么我的原始给定转换不能按照我期望的方式工作？

听起来你正在试图为这些数字找出一个最小尺寸的表示形式，你可以用一些非常小的数据包格式传输。 如果范围受到适当限制，通常最好使用适当的定点表示来完成。

例如，如果温度始终在 0..63 范围内，则可以在单个字节中使用 6.2 定点格式：

if (value < 0.0 || value > 63.75) {
// out of range for 6.2 fixed point, so do something else.
} else {
uint8_t bval = (uint8_t)(value * 4 + 0.5);
// output this byte value
}

当您读回字节时，只需将其乘以 0.25 即可获得(近似(浮点值。

当然，由于 8 位的精度非常有限(大约 2 位(，因此它会四舍五入一点以适应 - 您的 23.24 值将四舍五入为 23.25。 如果需要更高的精度，则需要使用更多位。

如果您只需要一点精度但范围更广，则可以使用自定义浮点格式。 IEEE 16 位浮点数 (S5.10( 非常好(为您提供 3 位精度和大约 10 个数量级范围(，但您可以更小，特别是如果您不需要负值。 U4.4 浮点格式在 8 位(仅正数(中为您提供 1 位精度和 5 个数量级范围

如果您知道发送方和接收方都使用相同的 fp 二进制表示形式，并且都使用相同的字节序，那么您可以只考虑：

float a =  23.24;
uint8_t buffer[sizeof(float)];
::memcpy(buffer, &a, sizeof(float));

uint8_t变量只能携带 256 个值。 如果真的想把温度压缩成单字节，就必须使用定点法或最低有效位值法

  • 定义工作范围，T0 和 T1
    • 将
  • T0-T1 除以 256(2^8，许多可能的值(。
  • 结果值将是一个float常量(可以使用灵活的 LSB 值(，通过该常量将原始值float值 X：R = (X-T0)/LSB除以。您可以将结果四舍五入，它将适合字节。
  • 在接收端，您必须将整数值乘以相同的常量X = R*LSB + T0。

在Arduino中，可以将浮点数转换为字符串

float ds_temp=sensors.getTempCByIndex(0); // DS18b20 Temp sensor

然后将字符串转换为字符数组：

String ds_str = String(ds_temp);
char* ds_char[ds_str.length()];
ds_str.toCharArray(ds_char ,ds_str.length()-1);
uint8_t* data =(uint8_t*)ds_char;

uint_8值存储在data中，大小sizeof(data)

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