Непоследовательные результаты при чтении входных данных в поисках шаблонов всплесков

Я пишу библиотеку, которая будет взаимодействовать с блоком управления насосом компрессора холодильника ( QDZH35G). Одной из особенностей блока управления является то, что он может определять, с какими проблемами он сталкивается, и сообщать о них с помощью мигающего светодиода. Эксплуатационные ошибки приводят к тому, что светодиод мигает несколько раз. Количество вспышек зависит от того, какая именно эксплуатационная ошибка была зафиксирована. Каждая вспышка будет длиться 1/4 секунды. После фактического количества вспышек будет задержка без вспышек, так что последовательность каждой записи ошибки повторяется каждые 4 секунды.

Моя цель (применительно к этому посту) — отслеживать сигнал с диагностического провода и сообщать, какую ошибку обнаружил блок управления. Я использовал осциллограф для мониторинга диагностического порта, вот несколько его изображений (коды неисправностей 1 и 4):

(больше фотографий здесь)

Итак, сигнал выглядел просто и достаточно понятно. Но на всякий случай я хотел убедиться, что Arduino видит его так же, как мой осциллограф. Я подключил диагностический порт к цифровому порту 8 Arduino и аналоговому контакту A0 (я хотел контролировать оба, чтобы решить, что лучше всего для этого использовать) и загрузил следующий скетч:

#define DIGITAL_DIAGNOSTIC_PIN 8
#define ANALOG_DIAGNOSTIC_PIN A0

void setup() {        
  Serial.begin(9600);
  pinMode(DIGITAL_DIAGNOSTIC_PIN, INPUT);

  Serial.println("millis,analogRead,digitalRead");
}


void loop() {
  Serial.print(millis());
  Serial.print(",");
  int currentAnalogValue = analogRead(ANALOG_DIAGNOSTIC_PIN);
  int currentDigitalValue = digitalRead(DIGITAL_DIAGNOSTIC_PIN);

  Serial.print(currentAnalogValue);
  Serial.print(",");
  // Увеличиваем двоичный номер 1 до целого числа 1023, чтобы его было легче увидеть в журналах
  Serial.print(currentDigitalValue == 0 ? 0 : 1023); 

  Serial.println();
}

И как ни странно, сигнал, который возвращал Arduino, казалось, был повсюду как для цифровых, так и для аналоговых контактов. Хотя некоторая закономерность и была видна, это довольно большой беспорядок.

Затем я использовал CoolTerm для отслеживания и экспорта последовательных данных в файл CSV, который затем импортировал в электронную таблицу Документов Google (здесь), чтобы создать несколько графиков. Я заснял более 10 секунд в каждом из следующих сценариев:

1. Нет неисправности/контроля (ноль мигает)
2. Неисправность №1 (1 мигание, затем 4-секундная пауза)
3. Ошибка № 3 (3 мигания по 0,25 секунды с интервалом 0,25 секунды, затем 4-секундная пауза)

Вот скриншоты графиков (также в документах электронных таблиц Google и галерее изображений):

Наконец – вопрос.. Почему данные, видимые Arduino, кажутся значительно менее стабильными, чем данные, видимые моим осциллографом? Я знаю, что при считывании сигнала с некоторых датчиков (датчика давления, термопары и т. д.) вы получаете гораздо более точные и последовательные результаты, усредняя последние n показания, но порт диагностического напряжения на самом деле не является «датчик», это просто показания напряжения.

Кроме того, он считывает данные с насоса, питаемого от настольного блока питания постоянного тока, который имеет очень стабильное напряжение (я говорю это только потому, что знаю, что напряжение влияет на уровень пиков от диагностического порта).