Adruino -sarjaplotteri: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-01 14:40

Arduino -sarjaplotteritoiminto on lisätty Arduino IDE: hen, joten voit piirtää reaaliaikaisesti sarjakuvaustiedot Arduinosta tietokoneeseen. Jos olet kyllästynyt näkemään Arduinon analogisen anturin syöttötietoja kaatamalla ruudulle The Matrixin tavoin, tämä näyttää paremmalta tavalta visualisoida, mitä tapahtuu. Sarjapiirturi on offline-työkalu, jonka avulla voit myös visualisoida tiedot ja suorittaa vianmäärityksen koodissa offline-tilassa ilman, että sinun tarvitsee käyttää kolmannen osapuolen palveluita, kuten Processing tai Plotly. Koska Arduinon verkkosivustolla ei ole virallista dokumentaatiota sarjaplotterin käytöstä ja toiminnasta, päätin dokumentoida sen käytön ja ominaisuudet.

ominaisuudet

• Usean kuvaajan piirtäminen
• Offline -tilassa
• Automaattinen koon muuttaminen
• Tukee negatiivisten arvojen kaavioita
• Vieritä automaattisesti X-akselia pitkin
• Eri värejä jokaiselle muuttujalle

Sovellukset

• Offline -tietojen visualisointi
• Koodin vianmääritys
• Aaltomuodon analyysi

Tarvittavat osat

Arduino - AliExpress tai Arduino Starter Kit - AliExpress

Vaihe 1: Kaavion piirtäminen

Nyt kun olet asentanut Arduino IDE: n uusimman version (1.6.7 tai uudempi), on aika ymmärtää, miten sarjaplotteri todella toimii. Arduino -sarjaplotteri ottaa saapuvat sarjatietoarvot USB -liitännän kautta ja pystyy piirtämään tiedot X/Y -akselille, sen lisäksi, että näkee vain numeroiden sylkemisen sarjamonitoriin. Pystysuora Y-akseli säätää itsensä automaattisesti, kun lähdön arvo kasvaa tai pienenee, ja X-akseli on kiinteä 500-pisteinen akseli, jossa jokainen akselin rasti vastaa suoritettua Serial.println () -komentoa. Toisin sanoen kuvaaja päivitetään X-akselia pitkin joka kerta, kun Serial.println () päivitetään uudella arvolla.

Muista asettaa sarjaplotterin Baud -nopeus siten, että se vastaa koodia.

Useita tontteja

Kun näytetään useita aaltomuotoja, jokainen erillinen muuttuja/arvo/parametri näytetään eri värillä, kuten alla on esitetty.

Jos haluat piirtää useita muuttujia tai aaltomuotoja samanaikaisesti, kahden tulostuslausekkeen väliin tulostetaan 'välilyönti'.

Sarjajälki (lämpötila);

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

TAI

Sarjajälki (lämpötila);

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

Tässä tapauksessa muuttujien lämpötilan ja kosteuden arvoihin on merkitty samaan kaavioon samanaikaisesti erilliset aaltomuodot.

Vaihe 2: Offline -tietojen visualisointi

Käytin Arduino -sarjamonitoria automaattisessa kasvien kastelujärjestelmässäni visualisoidakseni ja piirtääkseni kosteusanturitiedot.

Sarjapiirturin tärkein tarkoitus on, että sinun ei tarvitse olla yhteydessä Internetiin voidaksesi visualisoida anturin tai projektisi tiedot. Ja siksi tietojen visualisointia varten sarjapiirturi on erinomainen työssään.

Olipa kyseessä yksittäinen aalto tai usean käyrän kuvaaja, sarjaplotteri muuttaa automaattisesti kokoaan ja värikoodaa jokaisen aallon. Voit testata tietojen visualisointitoimintoa seuraavasti:

1. Liitä pari anturia Arduinoosi
2. Tulosta anturien arvot ja lataa koodi.
3. Avaa sarjaplotteri.

Olen käyttänyt Tweeting -sääaseman sarjaplotteria visualisoimaan sääaseman eri antureiden lukemisen. Yllä olevat aaltomuodot esittävät SL-HS-220-anturin lämpötilan (26 ° C) ja kosteuden (65%RH) lukemat.

Vaihe 3: Vianetsintä

Yksi sarjaplotterin parhaista käyttötavoista on koodin ja piirin vianmääritys. Vialliset liitännät tai väärä koodauslogiikka voivat joskus palauttaa ei -toivotun lähdön. Tällaisissa tapauksissa, joissa sarjaplotterin virheenkorjausta varten on liian monta koodiriviä tai liikaa johtoja, voidaan näyttää tarkka virhepiste.

Sarjaplotterin avulla voit tarkistaa, onko anturien lukema virheellinen tai vaikka anturia ei ole kytketty oikein Arduinoon. Sarjakuvaaja auttaa myös koodin virheenkorjauksessa näyttämällä eri ehdollisten lausekkeiden ja muuttujien arvot tai jopa Arduinon nastojen tilat.

Hyvä esimerkki olisi esteiden välttämisen robotin vianetsintä. Tässä esimerkissä sininen aaltomuoto edustaa ultraäänianturia ja keltainen ja punainen aaltomuoto edustavat vasenta ja oikeaa moottoria. Kun etäisyys esteen ja robotin välillä pienenee, sininen aaltomuoto pienenee. Kynnysarvolla (vähimmäisetäisyys) 10 robotti kääntyy oikealle, joten molemmilla moottoreilla on erilaiset arvot; Oikea = 50, Vasen = 100. Näet punaisen aaltomuodon pienenevän ja keltaisen aaltomuodon pysyvän vakionopeudella, joka edustaa oikeaa käännöstä.

Vianmääritys siitä, onko johto kytketty väärin tai jokin komponentti oli viallinen tai koodauslogiikka oli väärä, olisi maksanut paljon aikaa. Mutta sarjaplotterin avulla ongelman vianmääritykseen kuluvaa aikaa voidaan vähentää merkittävästi analysoimalla aaltomuotoja.

Vaihe 4: Toimintojen luominen ja analysointi

Perusohjelmointitaidolla ja muutamalla koodirivillä Arduino pystyy toimimaan toimintojen generaattorina. Arduino pystyy tuottamaan neliön, kolmion, sinin ja sahan hampaita. Arduino IDE: n aiemmissa versioissa voitiin havaita vain sarjamonitorissa tuotettavan aaltomuodon tyypin arvot ilman visualisointia. Tuloksen analysointi pelkästään numeeristen arvojen perusteella olisi aikaa vievää; ja tämä on paikka, jossa sarjaplotteri on kätevä; tuotavien aaltomuotojen visualisoinnissa.

Toiminto Generator.ino

Vaihe 5: Tulevat parannukset ja lisäykset

Arduino IDE on jo pitkään tarvinnut sarjapiirturin lisäämisen. Se on lisännyt Arduino IDE: n toimivuutta, mutta silti puuttuu joitain ominaisuuksia:

• Automaattinen vieritys Vaihda
• Sarjaplotterin ja sarjamonitorin samanaikainen käyttö.
• X-akselin asteikko/aika-asteikko vaaditaan.

Kun nämä ominaisuudet lisätään Arduino IDE: hen, jatkan muutoksia ja lisään uusia ohjeita tähän ohjeeseen.