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Estou programando um CNC por conta própria, e eu estou no meio do meu código, e agora eu tenho duas variáveis do tipo long que, quando dividido resulta em um valor fracionário exato, mas o Arduino retornando um valor fracionário de apenas 2 casas.

long x = 99;
long y = 9;
long z = 9999;
long m = 9999;

(double)x/(double)m; //resulta em 0.01
(double)y/(double)m; //resulta em 0.00
(double)z/(double)m; //resulta em 1.00

Como posso obter valores mais precisos dividindo dois valores long?

obs.: O resultado máximo da divisão será 1.00

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  • Olá Gabriel, para uma resposta mais precisa e dentro do contexto do arduino, por gentileza me informe qual Arduino está usando? Arduino Mega (ou outro da família) ou Arduino DUE (ou outro similar)?
    – Delfino
    Commented 6/07/2015 às 20:55

2 Respostas 2

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(double)x/(double)m; //resulta em 0.01
(double)y/(double)m; //resulta em 0.00
(double)z/(double)m; //resulta em 1.00
99/9999 = 0.00990099(0099...)  
9/9999 = 0.00090009(0009...)

Possivelmente o teu problema esta no printf(), não no cálculo:

printf(" com 2 dígitos de precisão: %.2f\n", 9.0/9999);
printf("                   default: %f\n", 9.0/9999); // 6 dígitos
printf("com 15 dígitos de precisão: %.15f\n", 9.0/9999);

que dá o resultado:

% ./a.out
 com 2 dígitos de precisão: 0.00
                   default: 0.000900
com 15 dígitos de precisão: 0.000900090009001
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  • Acho que os doubles do Arduino nao tem capacidade para 15 digitos, apenas para 6 ou 7.
    – pmg
    Commented 1/07/2015 às 7:39
  • Ah então era isso, não esperava esse comportamento da Serial, por isso estava andando em círculos, obrigado pela ajuda :D Commented 1/07/2015 às 11:17
  • Sem dúvida que o uso da função printf() e suas variantes é a melhor escolha para se formatar saídas de strings em um programa em C comum, porém no Arduino, esta função irá consumir 1.5k a mais de memória de programa, o que pode vir a ser importante em sua aplicação. Sem contar a complexidade (para um iniciante) envolvida para seu uso com o Arduino.
    – Delfino
    Commented 9/07/2015 às 0:49
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Veja em principio seu problema é no uso da função print/println do objeto Serial estas funções quando lidando com números do tipo float e double permite informar quantos dígitos serão usados para a parte fracionada do número fornecido. O padrão é dois portanto seu problema se resume a isto, usar um número maior de casas como no exemplo abaixo onde usei 30 casas, o que é bem além da resolução capaz do Arduino, seja qual for a arquitetura usada.

Mas Atenção, há alguns conhecimentos que talvez já tenha, mas é importante reforçar.

No Arduino MEGA é usado microcontroladores de 8 bits da família AVR, portanto o tipo numérico que escolheu, long ocupa quatro bytes mas não permite frações ou seja ponto flutuante.

Portanto, você precisa fazer um casting para um tipo de maior precisão, sendo Arduino MEGA ou outro da família de 8 bits, não fará diferença em usar Float ou Double, você terá a mesma precisão que será de 6 a 7 dígitos, sendo os valores limites 3.4028235E+38 no máximo e no mínimo -3.4028235E+38.

Mas na família do Arduino DUE ou seja microcontroladores ARM que são de 32 bits, você terá uma maior precisão usando o tipo Double já que este irá ocupar 8 bytes (mesmo a documentação dizendo que double e long tem o mesmo tamanho), e estes tem precisão de 15 dígitos.

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  long x = 234;
  long y = 343;
  long z = 731;

   Serial.println(x/y);
   Serial.println(x/(float)y,30);
   Serial.println(x/(double)y,30);

   Serial.println(x/z);
   Serial.println(x/(float)z,30);
   Serial.println(x/(double)z,30);

   Serial.println(y/z);
   Serial.println(y/(float)z,30);
   Serial.println(y/(double)z,30);

   Serial.println(z/y);
   Serial.println(z/(float)y,30);
   Serial.println(z/(double)y,30);

}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

}

No código acima, se executado no Arduino Mega (ou outro da família AVR - 8-bits) terá o seguinte resultado:

58
58.500000000000000000000000000000  
58.500000000000000000000000000000

0
0.320109415054321289062500000000
0.320109415054321289062500000000

0
0.005471956253051757812500000000
0.005471956253051757812500000000

182
182.750000000000000000000000000000
182.750000000000000000000000000000

E por sua vez, no Arduino DUE (e outros da família ARM - 32-bits) dará o seguinte resultado:

58
58.500000000000000000000000000000
58.500000000000000000000000000000

0
0.320109426975250244140625000000
0.320109439124487016314901666191

0
0.005471956450492143630981445312
0.005471956224350204678330555907

182
182.750000000000000000000000000000
182.750000000000000000000000000000

ATENÇÃO

Observe a falha de precisão que ocorre no Arduino DUE quando se usa float, e pede ao Serial.println() imprimir com 30 casas decimais.

Tamanhos dos Tipos

Long

32 bits (4 bytes), de -2,147,483,648 a 2,147,483,647

Double

3.4028235E+38 no máximo e para o mínimo -3.4028235E+38. No Arduino MEGA e família ocupam (4 bytes) de informação.

Já no Arduino DUE e família ocupam (8 bytes) de informação.

Float

Idêntico ao Double no Arduino Mega e família, porém cuidado 2.0 é diferente de (4/2.0), devido ao método de codificação numérica adotado (IEEE 754 para números de ponto flutuante de 32 bits).

No Arduino DUE apresenta resultados também inesperados quando usando uma maior precisão.

int (Integer)

De -32,768 até 32,767 para o Arduino Mega e família, já que ocupa 2 bytes

No Arduino Due, usa 32-bit (4-byte). sendo portanto de -2,147,483,648 até 2,147,483,647 ou seja idêntico ao long

Mais informações:

  1. https://www.arduino.cc/en/Reference/Long
  2. https://www.arduino.cc/en/Reference/Double
  3. https://www.arduino.cc/en/Reference/Float
  4. https://www.arduino.cc/en/Reference/Int
  5. http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Infinity-and-NaN.html
  6. https://pt.wikipedia.org/wiki/IEEE_754
  7. http://carlosdelfino.eti.br/logicadeprogramacao/nivel_4/Representando_Numeros_em_Ponto_Flutuante/

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