Adruino serijski ploter: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Arduino Serial Plotter funkcija je dodana Arduino IDE -u, omogućavajući vam da izvorno grafički prikažete serijske podatke sa svog Arduina na računaru u realnom vremenu. Ako ste umorni od gledanja ulaza analognog senzora vašeg Arduina na vaš ekran poput Matrice, ovo izgleda kao ljepši način za vizualizaciju onoga što se događa. Serijski ploter je izvanmrežni alat koji vam omogućuje i vizualizaciju podataka i rješavanje problema vašeg koda izvan mreže bez potrebe za korištenjem usluga trećih strana poput Processing ili Plotly. Budući da na web stranici Arduino nema službene dokumentacije o upotrebi i funkcionalnosti serijskog plotera, odlučio sam dokumentirati njegovu upotrebu i značajke.

Karakteristike

• Iscrtavanje više grafikona
• Van mreže
• Grafikon sa automatskom promjenom veličine
• Podržava grafikone negativnih vrijednosti
• Automatsko pomicanje po osi X
• Različite boje za svaku varijablu

Aplikacije

• Vizualizacija vanmrežnih podataka
• Rešavanje problema sa kodom
• Analiza valnog oblika

Potrebni delovi

Arduino - AliExpress ili Arduino početni komplet - AliExpress

Korak 1: Iscrtavanje grafikona

Sada kada ste instalirali najnoviju verziju Arduino IDE -a (1.6.7 ili noviji) vrijeme je da shvatite kako serijski ploter zapravo radi. Arduino serijski ploter uzima dolazne vrijednosti serijskih podataka putem USB veze i može grafički prikazati podatke duž X/Y osi, osim što samo vidi kako se brojevi izbacuju na serijski monitor. Okomita Y-osa se automatski prilagođava kako se vrijednost izlaza povećava ili smanjuje, a X-os je fiksna os od 500 točaka sa svakim oznakom osi jednakom izvršenoj naredbi Serial.println (). Drugim riječima, grafikon se ažurira duž osi X svaki put kad se Serial.println () ažurira novom vrijednošću.

Ne zaboravite postaviti brzinu prijenosa serijskog plotera tako da se podudara s onom koda.

Više parcela

Prilikom prikaza više valnih oblika, svaka zasebna varijabla/vrijednost/parametar prikazuje se različitom bojom kao što je prikazano ispod.

Da bi se iscrtalo više varijabli ili talasnih oblika istovremeno, "razmak" se štampa između dva ispisa ispisa.

Serial.print (temperatura);

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

ILI

Serial.print (temperatura);

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

U ovom slučaju vrijednosti temperature i vlažnosti varijabli imat će odvojene talasne oblike iscrtane na istom grafikonu istovremeno.

Korak 2: Vizualizacija podataka van mreže

Koristio sam Arduino serijski monitor u svom automatskom sistemu zalijevanja biljaka za vizualizaciju i iscrtavanje podataka senzora vlage.

Glavna svrha posjedovanja serijskog plotera je da ne morate biti povezani na internet kako biste vizualizirali podatke sa senzora ili vašeg projekta. Stoga se u svrhu vizualizacije podataka serijski crtač ističe u svom poslu.

Bilo da se radi o pojedinačnom valu ili grafikonu s više iscrtavanja, serijski ploter automatski mijenja veličinu i kodira svaki val. Da biste testirali funkciju vizualizacije podataka, slijedite sljedeće korake:

1. Priključite nekoliko senzora na svoj Arduino

2. Odštampajte vrijednosti senzora i otpremite kôd.

3. Otvorite serijski ploter.

Koristio sam serijski ploter u svojoj meteorološkoj stanici za tvitovanje kako bih vizualizirao očitavanje različitih senzora na meteorološkoj stanici. Gornji talasni oblici prikazuju grafikon očitavanja temperature (26 ° C) i vlažnosti (65%relativne vlažnosti) senzora SL-HS-220.

Korak 3: Rješavanje problema

Jedna od najboljih upotreba serijskog plotera je rješavanje problema koda i kola. Neispravne veze ili pogrešna logika kodiranja ponekad mogu vratiti neželjeni izlaz. U takvim slučajevima gdje ima previše redaka koda ili previše žica za otklanjanje grešaka, serijski ploter može pokazati tačnu točku greške.

Uz pomoć serijskog plotera možete provjeriti je li očitanje senzora neispravno ili čak ako senzor nije ispravno povezan s Arduinom. Serijski ploter će također pomoći u otklanjanju grešaka u kodu prikazivanjem vrijednosti različitih uvjetnih izraza i varijabli ili čak stanja pinova Arduina.

Dobar primjer bi bio rješavanje problema robota za izbjegavanje prepreka. U ovom primjeru plavi valni oblik predstavlja ultrazvučni senzor, a žuti i crveni valni oblik predstavljaju lijevi i desni motor. Kako se udaljenost između prepreke i robota smanjuje, plavi oblik se smanjuje. Pri graničnoj vrijednosti (minimalna udaljenost) 10, robot skreće udesno pa dva motora imaju različite vrijednosti; Desno = 50, Lijevo = 100. Možete vidjeti kako se crveni val smanjuje, a žuti ostaje konstantna brzina, što predstavlja desno skretanje.

Rješavanje problema da li žica nije pravilno spojena ili neka komponenta radi neispravno ili je logika kodiranja pogrešna koštalo bi vas puno vremena. No, uz pomoć serijskog plotera, vrijeme potrebno za rješavanje problema može se značajno smanjiti analizom valnih oblika.

Korak 4: Generiranje i analiza funkcija

S osnovnim smislom za programiranje i nekoliko redaka koda, Arduino može djelovati kao generator funkcija. Arduino je sposoban proizvesti kvadratne, trokutaste, sinusne i pilaste oblike valova. U prethodnim verzijama Arduino IDE -a mogle su se samo promatrati vrijednosti vrste valnog oblika koji se proizvodi u serijskom monitoru bez ikakve vizualizacije. Bilo bi potrebno mnogo vremena za analizu rezultata samo na osnovu numeričkih vrijednosti; i ovo je mjesto gdje je serijski ploter zgodan; u vizualizaciji talasnih oblika koji se proizvode.

Generator funkcija.ino

Korak 5: Buduća poboljšanja i dodaci

Arduino IDE već je dugo trebao dodavanje serijskog plotera. Povećao je funkcionalnost Arduino IDE -a, ali još uvijek nema neke značajke:

• Autoscroll Toggle
• Istovremena upotreba serijskog plotera i serijskog monitora.
• Potrebna je skala osi X/Vremenska skala.

Kako se ove značajke dodaju u Arduino IDE, nastavit ću s promjenama i dodavati nove korake u ovaj Instructable.