Сериен плотер Adruino: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Функцията Arduino Serial Plotter е добавена към Arduino IDE, което ви позволява да създавате графични серийни данни от вашия Arduino към вашия компютър в реално време. Ако ви е омръзнало да виждате входните данни от аналоговия сензор на вашия Arduino да изливат върху екрана ви като The Matrix, това изглежда като по -красив начин да визуализирате какво се случва. Серийният плотер е офлайн инструмент, който ви позволява също да визуализирате данни и да отстранявате кода офлайн, без да се налага да използвате услуги на трети страни като Processing или Plotly. Тъй като на уебсайта на Arduino няма официална документация относно използването и функционалността на серийния плотер, реших да документирам неговото използване и функции.

Характеристика

• Начертаване на множество графики
• Извън линия
• Графика с автоматично преоразмеряване
• Поддържа графики за отрицателна стойност
• Автоматично превъртане по оста X
• Различни цветове за всяка променлива

Приложения

• Офлайн визуализация на данни
• Отстраняване на проблеми с кода
• Анализ на формата на вълната

Необходими части

Arduino - AliExpress или Arduino Starter Kit - AliExpress

Стъпка 1: Начертаване на графика

Сега, когато сте инсталирали най -новата версия на Arduino IDE (1.6.7 или по -нова), е време да разберете как всъщност работи серийният плотер. Серийният плотер Arduino приема входящи стойности на серийни данни през USB връзката и е в състояние да начертае данните по оста X/Y, освен просто да вижда номера, които се изплюват на серийния монитор. Вертикалната ос Y автоматично се регулира, тъй като стойността на изхода се увеличава или намалява, а оста X е фиксирана ос от 500 точки, като всяка отметка на оста е равна на изпълнена команда Serial.println (). С други думи, графиката се актуализира по оста X всеки път, когато Serial.println () се актуализира с нова стойност.

Не забравяйте да настроите Baud Rate на серийния плотер, така че да съответства на този на кода.

Множество сюжети

При показване на множество форми на вълни, всяка отделна променлива/стойност/параметър се показва, използвайки различен цвят, както е показано по -долу.

За да начертаете едновременно множество променливи или форми на вълни, между двете отпечатъчни изявления се отпечатва „интервал“.

Serial.print (температура);

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

ИЛИ

Serial.print (температура);

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

В този случай стойностите на температурата и влажността на променливите ще имат отделни форми на вълната, нанесени на една и съща графика едновременно.

Стъпка 2: Офлайн визуализация на данни

Използвах Arduino Serial Monitor в моята автоматична система за поливане на растения, за да визуализирам и начертая данни от сензора за влага.

Основната цел на серийния плотер е, че не е необходимо да сте свързани към интернет, за да визуализирате данните от сензор или вашия проект. И следователно за целите на визуализацията на данни серийният плотер се отличава с работата си.

Независимо дали става дума за единична вълна или графика с множество графики, серийният плотер автоматично преоразмерява себе си и кодира цветовете на всяка вълна. За да тествате функцията за визуализация на данни, можете да изпълните следните стъпки:

1. Свържете няколко сензора към вашия Arduino

2. Отпечатайте стойностите на сензорите и качете кода.

3. Отворете серийния плотер.

Използвах серийния плотер в моята метеорологична станция за туитове, за да визуализирам отчитането на различните сензори на метеорологичната станция. Горните форми на вълната показват графиката на показанията за температурата (26 ° C) и влажността (65%RH) на сензора SL-HS-220.

Стъпка 3: Отстраняване на неизправности

Едно от най -добрите приложения на серийния плотер е за отстраняване на проблеми с кода и веригата. Неправилните връзки или неправилната кодираща логика понякога могат да върнат нежелан изход. В такива случаи, когато има твърде много редове код или твърде много кабели за отстраняване на грешки, серийният плотер може да покаже точната точка на грешка.

С помощта на серийния плотер можете да проверите дали показанията на сензорите са неправилни или дори дали сензорът не е свързан правилно с Arduino. Серийният плотер също ще помогне за отстраняване на грешки в кода, като показва стойностите различни условни изрази и променливи или дори състоянията на щифтовете на Arduino.

Добър пример за това би било отстраняването на неизправности при робот за избягване на препятствия. В този пример синята форма на вълната представлява ултразвуковия сензор, а жълтата и червената форма на вълната представляват левия и десния двигател. С намаляването на разстоянието между препятствието и робота, синята форма на вълната намалява. При прагова стойност (минимално разстояние) 10 роботът се обръща надясно, следователно двата двигателя имат различни стойности; вдясно = 50, вляво = 100. Можете да видите как червената форма на вълната намалява, а жълтата форма на вълната остава постоянна скорост, което представлява десния завой.

Отстраняването на проблеми дали проводникът не е свързан правилно или компонентът е в неизправност или логиката на кодирането ви е неправилна, би ви коствал много време. Но с помощта на серийния плотер времето, необходимо за отстраняване на проблема, може да бъде значително намалено чрез анализиране на вълновите форми.

Стъпка 4: Генериране и анализ на функции

С основен смисъл на програмиране и няколко реда код, Arduino може да действа като генератор на функции. Arduino може да произвежда квадратни, триъгълни, синусоидални и триъгълни форми на вълната. В предишните версии на Arduino IDE можеше само да се наблюдават стойностите на типа форма на вълната, която се произвежда в серийния монитор без никаква визуализация. Ще отнеме много време да се анализира продукцията само въз основа на числови стойности; и това е мястото, където серийният плотер е удобен; при визуализиране на генерираните форми на вълни.

Генератор на функции.ino

Стъпка 5: Бъдещи подобрения и допълнения

IDE на Arduino отдавна се нуждае от добавянето на сериен плотер. Той увеличи функционалността на Arduino IDE, но все още му липсват някои функции:

• Превключване на автоматично превъртане
• Едновременна употреба на сериен плотер и сериен монитор.
• Изисква се скала по оста X/Времева скала.

Тъй като тези функции се добавят към IDE на Arduino, ще продължа да правя промени и да добавя нови стъпки към този Instructable.