Serijski ploter Adruino: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Arduino IDE je dodana funkcija serijskega ploterja Arduino, ki vam omogoča, da v realnem času v računalnik vnesete serijske podatke iz vašega Arduina v računalnik. Če ste utrujeni od gledanja vhodnih podatkov analognega senzorja vašega Arduina na vaš zaslon, kot je Matrix, je to lepši način za vizualizacijo dogajanja. Serijski ploter je orodje brez povezave, ki vam omogoča tudi vizualizacijo podatkov in odpravljanje težav s kodo brez povezave, ne da bi morali uporabljati storitve tretjih oseb, kot sta Processing ali Plotly. Ker na spletnem mestu Arduino ni uradne dokumentacije o uporabi in funkcionalnosti serijskega ploterja, sem se odločil dokumentirati njegovo uporabo in funkcije.

Lastnosti

• Nariše več grafov
• Brez povezave
• Samodejno spreminjanje velikosti grafa
• Podpira grafe negativnih vrednosti
• Samodejno pomikanje vzdolž osi X
• Za vsako spremenljivko različne barve

Aplikacije

• Vizualizacija podatkov brez povezave
• Odpravljanje težav s kodo
• Analiza valovne oblike

Potrebni deli

Arduino - AliExpress ali Arduino Starter Kit - AliExpress

1. korak: Ustvarjanje grafa

Zdaj, ko ste namestili najnovejšo različico Arduino IDE (1.6.7 ali novejšo), je čas, da razumete, kako serijski ploter dejansko deluje. Serijski ploter Arduino sprejema vhodne vrednosti serijskih podatkov prek povezave USB in lahko grafično prikaže podatke vzdolž osi X/Y, ne le da vidi, kako se številke izpljunejo na serijski monitor. Navpična os Y se samodejno prilagodi, ko se vrednost izhoda poveča ali zmanjša, os X pa je fiksna os 500 točk, pri čemer je vsaka oznaka osi enaka izvedenemu ukazu Serial.println (). Z drugimi besedami, grafikon se posodobi vzdolž osi X vsakič, ko se Serial.println () posodobi z novo vrednostjo.

Ne pozabite nastaviti hitrosti prenosa serijskega ploterja tako, da se ujema s kodo.

Več ploskev

Pri prikazu več valovnih oblik se prikaže vsaka ločena spremenljivka/vrednost/parameter z drugo barvo, kot je prikazano spodaj.

Če želite narisati več spremenljivk ali valovnih oblik hkrati, se med dvema izjavama tiskanja natisne 'presledek'.

Serijski.tisk (temperatura);

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

ALI

Serijski.tisk (temperatura);

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

V tem primeru bodo vrednosti spremenljivk temperature in vlažnosti hkrati na istem grafu narisane ločene valovne oblike.

2. korak: Vizualizacija podatkov brez povezave

V svojem avtomatskem sistemu za zalivanje rastlin sem uporabil Arduino Serial Monitor za vizualizacijo in risbo podatkov senzorja vlage.

Glavni namen serijskega ploterja je, da vam za vizualizacijo podatkov s senzorja ali vašega projekta ni treba biti povezan z internetom. Zato je za namen vizualizacije podatkov serijski ploter odličen pri svojem delu.

Ne glede na to, ali gre za edinstven val ali graf z več grafikoni, se serijski ploter samodejno spremeni in barvno kodira vsak val. Če želite preizkusiti funkcijo vizualizacije podatkov, sledite naslednjim korakom:

1. Priključite nekaj senzorjev na svoj Arduino
2. Natisnite vrednosti senzorjev in naložite kodo.
3. Odprite serijski ploter.

Uporabil sem serijski ploter v svoji tweeterski vremenski postaji za vizualizacijo branja različnih senzorjev na vremenski postaji. Zgornje valovne oblike prikazujejo odčitke temperatur (26 ° C) in vlažnosti (65%RH) senzorja SL-HS-220.

3. korak: Odpravljanje težav

Ena izmed najboljših uporab serijskega ploterja je odpravljanje težav s kodo in vezjem. Napačne povezave ali napačna logika kodiranja lahko včasih vrnejo nezaželen izhod. V takšnih primerih, ko je preveč vrstic kode ali preveč žic za odpravljanje napak, lahko serijski ploter prikaže natančno točko napake.

S pomočjo serijskega ploterja lahko preverite, ali so odčitki senzorjev napačni ali celo, če senzor ni pravilno priključen na Arduino. Serijski ploter bo pomagal tudi pri odpravljanju napak v kodi z prikazom vrednosti različnih pogojnih stavkov in spremenljivk ali celo stanj zatičev Arduina.

Dober primer bi bil odpravljanje težav pri robotu za izogibanje oviram. V tem primeru modra valovna oblika predstavlja ultrazvočni senzor, rumena in rdeča pa levi in desni motor. Ko se razdalja med oviro in robotom zmanjšuje, se modra valovna oblika zmanjšuje. Pri mejni vrednosti 10 (najmanjša razdalja) 10 se robot obrne desno, zato imata dva motorja različne vrednosti; Desno = 50, Levo = 100. Vidite lahko, da se rdeča valovna oblika zmanjšuje, rumena pa ostane konstantna hitrost, kar predstavlja desni zavoj.

Odpravljanje težav, če žica ni bila pravilno priključena ali je komponenta v okvari ali je logika kodiranja napačna, bi vas stalo veliko časa. Toda s pomočjo serijskega ploterja se lahko čas, ki je potreben za odpravljanje težave, znatno zmanjša z analizo valovnih oblik.

4. korak: Ustvarjanje in analiza funkcij

Z osnovnim programskim občutkom in nekaj vrsticami kode lahko Arduino deluje kot generator funkcij. Arduino lahko proizvaja kvadratne, trikotne, sinusne in žagate valovne oblike. V prejšnjih različicah Arduino IDE je bilo mogoče le opazovati vrednosti vrste valovne oblike, ki se proizvaja v serijskem monitorju, brez vizualizacije. Analiza izida bi bila dolgotrajna le na podlagi numeričnih vrednosti; in to je kraj, kjer je serijski ploter primeren; pri vizualizaciji nastalih valovnih oblik.

Generator funkcij.ino

5. korak: Prihodnje izboljšanje in dodatki

Arduino IDE že dolgo potrebuje dodatek serijskega ploterja. Povečal je funkcionalnost Arduino IDE, vendar še vedno nima nekaterih funkcij:

• Samodejni pomik
• Hkratna uporaba serijskega ploterja in serijskega monitorja.
• Potrebna je lestvica X/časovna lestvica.

Ker so te funkcije dodane v IDE Arduino, bom še naprej spreminjal in tem korakom dodal nove korake.