Plotter serial Adruino: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Funcția Arduino Serial Plotter a fost adăugată la Arduino IDE, permițându-vă să graficați în mod nativ datele seriale de pe Arduino pe computer în timp real. Dacă v-ați săturat să vedeți datele de intrare ale senzorului analogic Arduino care se revarsă pe ecran ca The Matrix, acesta pare un mod mai frumos de a vizualiza ce se întâmplă. Un plotter serial este un instrument offline care vă permite să vizualizați și datele și să depanați codul offline, fără a fi nevoie să utilizați servicii terțe, precum Procesare sau Complotare. Deoarece nu există documentație oficială pe site-ul web Arduino cu privire la utilizarea și funcționalitatea Serial Plotter, am decis să documentez utilizările și caracteristicile acestuia.

Caracteristici

• Trasarea graficului multiplu
• Deconectat
• Redimensionare automată a graficului
• Suportă grafice cu valoare negativă
• Derulați automat de-a lungul axei X.
• Culori diferite pentru fiecare variabilă

Aplicații

• Vizualizare offline a datelor
• Depanare cod
• Analiza formelor de undă

Piese necesare

Arduino - AliExpress sau Arduino Starter Kit - AliExpress

Pasul 1: Trasarea unui grafic

Acum că ați instalat cea mai recentă versiune a Arduino IDE (1.6.7 sau mai mare), este timpul să înțelegeți cum funcționează Serial Plotter. Plotterul serial Arduino preia valorile de date seriale primite prin conexiunea USB și este capabil să graficeze datele de-a lungul axei X / Y, dincolo de simpla vizualizare a numerelor scuipate pe monitorul serial. Axa Y verticală se reglează automat pe măsură ce valoarea ieșirii crește sau scade, iar axa X este o axă fixă de 500 de puncte cu fiecare bifare a axei egală cu o comandă executată Serial.println (). Cu alte cuvinte, graficul este actualizat de-a lungul axei X de fiecare dată când Serial.println () este actualizat cu o nouă valoare.

Nu uitați să setați rata de transmisie a plotterului serial astfel încât să se potrivească cu cea a codului.

Parcele multiple

Când se afișează mai multe forme de undă, fiecare variabilă / valoare / parametru separată este afișată folosind o culoare diferită, așa cum se arată mai jos.

Pentru a trasa simultan mai multe variabile sau forme de undă simultan se imprimă un „spațiu” între cele două instrucțiuni de imprimare.

Serial.print (temperatura);

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

SAU

Serial.print (temperatura);

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

În acest caz, valorile temperaturii și umidității variabilelor vor avea forme de undă separate reprezentate simultan pe același grafic.

Pasul 2: Vizualizarea datelor offline

Am folosit Arduino Serial Monitor în sistemul meu automat de udare a plantelor pentru a vizualiza și a grafica datele senzorului de umiditate.

Scopul principal al plotterului serial este că nu trebuie să fiți conectat la Internet pentru a vizualiza datele de la un senzor sau proiectul dvs. Și, prin urmare, în scopul vizualizării datelor, plotterul serial excelează la locul său de muncă.

Fie că este o undă singulară sau un grafic multiplu, Serial Plotter se redimensionează automat și codifică fiecare undă. Pentru a testa funcția de vizualizare a datelor, puteți urma următorii pași:

1. Conectați câțiva senzori la Arduino

2. Imprimați valorile senzorilor și încărcați codul.

3. Deschideți serialul Plotter.

Am folosit Serial Plotter în stația meteo Tweeting pentru a vizualiza citirea diferiților senzori de pe stația meteo. Formele de undă de mai sus arată graficul citirilor de temperatură (26 ° C) și umiditate (65% RH) ale senzorului SL-HS-220.

Pasul 3: Depanare

Una dintre cele mai bune utilizări ale Serial Plotter este de a depana codul și circuitul. Conexiunile defectuoase sau logica incorectă de codare pot întoarce uneori o ieșire nedorită. În astfel de cazuri în care există prea multe linii de cod sau prea multe fire pentru a depana Serial Plotter poate arăta exact punctul de eroare.

Cu ajutorul Serial Plotter puteți verifica dacă citirea senzorilor este incorectă sau chiar dacă senzorul nu este conectat corect la Arduino. Serial Plotter va ajuta, de asemenea, la depanarea codului afișând valorile diferitelor instrucțiuni și variabile condiționale sau chiar stările pinilor Arduino.

Un bun exemplu ar fi depanarea unui robot de evitare a obstacolelor. În acest exemplu, forma de undă albastră reprezintă senzorul cu ultrasunete, iar formele de undă galbenă și roșie reprezintă motoarele din stânga și din dreapta. Pe măsură ce distanța dintre obstacol și robot scade, forma de undă albastră scade. La o valoare prag (distanță minimă) de 10, robotul se întoarce la dreapta, de aceea cele două motoare au valori diferite; Dreapta = 50, Stânga = 100. Puteți vedea forma de undă roșie în scădere și forma de undă galbenă rămânând la o viteză constantă care reprezintă virajul la dreapta.

Depanarea dacă un cablu nu a fost conectat corect sau o componentă a funcționat defectuos sau logica de codare incorectă v-ar fi costat mult timp. Dar, cu ajutorul Serial Plotter, timpul necesar pentru depanarea problemei poate fi redus semnificativ prin analiza formelor de undă.

Pasul 4: Generarea și analiza funcțiilor

Cu un simț de programare de bază și câteva linii de cod, Arduino este capabil să acționeze ca un Generator de funcții. Arduino este capabil să producă forme de undă Square, Triangular, Sine & Sawtooth. În versiunile anterioare ale Arduino IDE se putea observa doar valorile tipului de formă de undă produsă în monitorul serial, fără nicio vizualizare. Ar fi nevoie de timp pentru a analiza rezultatul numai pe baza valorilor numerice; și acesta este locul în care Plotterul Serial vine la îndemână; în vizualizarea formelor de undă produse.

Generator de funcții.ino

Pasul 5: Îmbunătățiri viitoare și completări

IDE-ul Arduino are nevoie de mult timp de adăugarea Serial Plotter. A crescut funcționalitatea Arduino IDE, dar încă îi lipsesc unele caracteristici:

• Comutare derulare automată
• Utilizarea simultană a Serial Plotter & Serial Monitor.
• Scala axei X / Scala de timp necesară.

Deoarece aceste caracteristici sunt adăugate la IDE-ul Arduino, voi continua să fac modificări și să adaug noi pași la acest instructabil.