Adruino sērijas ploteris: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Arduino IDE ir pievienota funkcija Arduino sērijas ploteris, kas ļauj reāllaikā sākotnēji grafiski attēlot sērijas datus no jūsu Arduino uz datoru. Ja jums ir apnicis redzēt, kā jūsu Arduino analogā sensora ievades dati tiek ielieti ekrānā, piemēram, Matrica, tas izskatās skaistāks veids, kā vizualizēt notiekošo. Sērijas ploteris ir bezsaistes rīks, kas ļauj arī jums Vizualizēt datus un novērst koda traucējumus bezsaistē, neizmantojot trešo pušu pakalpojumus, piemēram, Processing vai Plotly. Tā kā Arduino vietnē nav oficiālas dokumentācijas par seriālā plotera izmantošanu un funkcionalitāti, es nolēmu dokumentēt tā lietojumu un funkcijas.

Iespējas

• Vairāku grafiku zīmēšana
• Bezsaistē
• Automātiski mainīt diagrammas lielumu
• Atbalsta negatīvo vērtību grafikus
• Automātiska ritināšana pa X asi
• Katram mainīgajam dažādas krāsas

Lietojumprogrammas

• Bezsaistes datu vizualizācija
• Koda problēmu novēršana
• Viļņu formas analīze

Nepieciešamas detaļas

Arduino - AliExpress vai Arduino sākuma komplekts - AliExpress

1. darbība: diagrammas uzzīmēšana

Tagad, kad esat instalējis Arduino IDE jaunāko versiju (1.6.7 vai jaunāka versija), ir pienācis laiks saprast, kā sērijas ploteris faktiski darbojas. Arduino sērijas ploteris uztver ienākošās sērijas datu vērtības, izmantojot USB savienojumu, un spēj attēlot datus pa X/Y asi, ne tikai redzēt, kā sērijas monitorā tiek izspiesti cipari. Vertikālā Y ass automātiski pielāgojas, kad izvades vērtība palielinās vai samazinās, un X ass ir fiksēta 500 punktu ass, un katra ass atzīme ir vienāda ar izpildīto komandu Serial.println (). Citiem vārdiem sakot, diagramma tiek atjaunināta gar X asi katru reizi, kad Serial.println () tiek atjaunināts ar jaunu vērtību.

Neaizmirstiet iestatīt sērijveida plotera Baud ātrumu, lai tas atbilstu koda ātrumam.

Vairāki zemes gabali

Rādot vairākas viļņu formas, katrs atsevišķs mainīgais/vērtība/parametrs tiek parādīts, izmantojot citu krāsu, kā parādīts zemāk.

Lai vienlaicīgi uzzīmētu vairākus mainīgos vai viļņu formas, starp abiem drukātajiem paziņojumiem tiek iespiesta “atstarpe”.

Sērijas nospiedums (temperatūra);

Serial.print (""); Serial.println (mitrums);

VAI

Sērijas nospiedums (temperatūra);

Serial.print ("\ t"); Serial.println (mitrums);

Šajā gadījumā mainīgo temperatūras un mitruma vērtībām vienā un tajā pašā grafikā vienlaikus tiks attēlotas atsevišķas viļņu formas.

2. darbība. Datu vizualizācija bezsaistē

Es izmantoju Arduino sērijas monitoru savā automātiskajā augu laistīšanas sistēmā, lai vizualizētu un uzzīmētu mitruma sensora datus.

Sērijveida plotera galvenais mērķis ir tas, ka jums nav jābūt savienotam ar internetu, lai vizualizētu sensora vai jūsu projekta datus. Un līdz ar to datu vizualizācijas nolūkos sērijveida ploteris izceļas ar savu darbu.

Neatkarīgi no tā, vai tas ir vienskaitļa vilnis vai vairāku diagrammu grafiks, sērijas ploteris automātiski maina savu izmēru un krāso katra viļņa krāsu. Lai pārbaudītu datu vizualizācijas funkciju, varat veikt šādas darbības:

1. Pievienojiet pāris sensorus savam Arduino

2. Izdrukājiet sensoru vērtības un augšupielādējiet kodu.

3. Atveriet sērijas ploteri.

Esmu izmantojis sērijveida ploteri savā tvītošanas laika stacijā, lai vizualizētu dažādu meteoroloģiskās stacijas sensoru nolasījumu. Iepriekš minētās viļņu formas parāda SL-HS-220 sensora temperatūras (26 ° C) un mitruma (65%RH) rādījumu diagrammu.

3. darbība: problēmu novēršana

Viens no labākajiem seriālā plotera lietojumiem ir koda un ķēdes problēmu novēršana. Kļūdaini savienojumi vai nepareiza kodēšanas loģika dažreiz var atgriezt nevēlamu izvadi. Šādos gadījumos, kad ir pārāk daudz koda rindu vai pārāk daudz vadu, lai atkļūdotu sērijas ploteri, var parādīt precīzu kļūdas punktu.

Ar seriālā diagrammas palīdzību jūs varat pārbaudīt, vai sensoru rādījumi nav pareizi vai pat ja sensors nav pareizi pievienots Arduino. Sērijas ploteris arī palīdzēs atkļūdot kodu, parādot vērtības dažādiem nosacījuma paziņojumiem un mainīgajiem vai pat Arduino tapu stāvokļiem.

Labs piemērs būtu šķēršļu novēršanas robota problēmu novēršana. Šajā piemērā zilā viļņa forma attēlo ultraskaņas sensoru, un dzeltenā un sarkanā viļņu forma attēlo kreiso un labo motoru. Samazinoties attālumam starp šķērsli un robotu, zilā viļņa forma samazinās. Pie sliekšņa vērtības (minimālais attālums) 10, robots pagriežas pa labi, tāpēc abiem motoriem ir atšķirīgas vērtības: pa labi = 50, pa kreisi = 100. Redzams, ka sarkanā viļņa forma samazinās un dzeltenā viļņa forma paliek nemainīgā ātrumā, kas atspoguļo labo pagriezienu.

Problēmu novēršana, vai vads nebija pareizi pievienots, vai kāda sastāvdaļa nedarbojās pareizi vai kodēšanas loģika bija nepareiza, jums būtu izmaksājis daudz laika. Bet, izmantojot sērijveida ploteri, problēmu novēršanai nepieciešamo laiku var ievērojami samazināt, analizējot viļņu formas.

4. solis: funkciju ģenerēšana un analīze

Ar pamata programmēšanas sajūtu un pāris koda rindām Arduino spēj darboties kā funkciju ģenerators. Arduino spēj ražot kvadrātveida, trīsstūrveida, sinusa un zāģveida viļņu formas. Iepriekšējās Arduino IDE versijās bez jebkādas vizualizācijas varēja novērot tikai sērijveida monitorā ražotā viļņu veida vērtības. Izlases analīze, pamatojoties tikai uz skaitlisko vērtību, būtu laikietilpīga; un šī ir vieta, kur noder Serial Plotter; ražoto viļņu formu vizualizācijā.

Funkciju ģenerators.ino

5. darbība. Turpmākie uzlabojumi un papildinājumi

Arduino IDE jau sen ir bijis nepieciešams pievienot sērijas ploteri. Tas ir palielinājis Arduino IDE funkcionalitāti, taču tam joprojām trūkst dažu funkciju:

• Automātiskā ritināšana Pārslēgt
• Vienlaicīga sērijveida ploteru un seriālā monitora lietošana.
• Nepieciešama X ass skala/laika skala.

Tā kā šīs funkcijas ir pievienotas Arduino IDE, es turpināšu veikt izmaiņas un pievienot jaunas darbības šai instrukcijai.