Adruino Serial Plotter: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

La funció Arduino Serial Plotter s’ha afegit a l’Arduino IDE, cosa que us permet gràficar en temps real les dades serials del vostre Arduino al vostre ordinador. Si esteu fart de veure com les dades d’entrada del sensor analògic del vostre Arduino s’escapen a la pantalla com The Matrix, sembla una manera més bonica de visualitzar el que passa. Un traçador en sèrie és una eina fora de línia que us permet visualitzar també les dades i resoldre problemes del vostre codi sense connexió sense haver d’utilitzar serveis de tercers, com ara Processament o Plotly. Com que no hi ha documentació oficial al lloc web d’Arduino sobre l’ús i la funcionalitat del Plotter Serial, vaig decidir documentar-ne els usos i les característiques.

Característiques

• Representació de gràfics múltiples
• Desconnectat
• Redimensiona automàticament el gràfic
• Admet gràfics de valor negatiu
• Desplaçament automàtic al llarg de l’eix X
• Diferents colors per a cada variable

Aplicacions

• Visualització de dades fora de línia
• Resolució de problemes de codi
• Anàlisi de formes d'ona

Peces obligatòries

Arduino - AliExpress o Arduino Starter Kit - AliExpress

Pas 1: dibuixar un gràfic

Ara que heu instal·lat l’última versió de l’Arduino IDE (1.6.7 o superior), és hora d’entendre com funciona el Plotter en sèrie. El Plotter Serial Arduino pren els valors de les dades serials entrants a través de la connexió USB i és capaç de representar gràficament les dades al llarg de l’eix X / Y, més enllà de veure escopir números al Monitor Serial. L'eix vertical de l'eix Y s'ajusta automàticament a mesura que augmenta o disminueix el valor de la sortida, i l'eix X és un eix fix de 500 punts amb cada tick de l'eix igual a una ordre executada Serial.println (). En altres paraules, la trama s'actualitza al llarg de l'eix X cada vegada que s'actualitza Serial.println () amb un valor nou.

Recordeu que heu d’establir la velocitat en bauds del traçador de sèrie perquè coincideixi amb la del codi.

Parcel·les múltiples

Quan es mostren diverses formes d'ona, cada variable / valor / paràmetre independent es mostra amb un color diferent com es mostra a continuació.

Per tal de traçar diverses variables o formes d'ona simultàniament, s'imprimeix un "espai" entre les dues declaracions d'impressió.

Serial.print (temperatura);

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

O

Serial.print (temperatura);

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

En aquest cas, els valors de la temperatura i la humitat de les variables tindran formes d'ona separades representades simultàniament al mateix gràfic.

Pas 2: Visulització de dades fora de línia

He utilitzat el monitor sèrie Arduino al sistema de reg automàtic de plantes per visualitzar i representar dades del sensor d’humitat.

L’objectiu principal de disposar del plotter en sèrie és que no necessiteu estar connectat a Internet per tal de visualitzar les dades d’un sensor o del vostre projecte. I, per tant, amb el propòsit de la visualització de dades, el traçador sèrie sobresurt en la seva feina.

Tant si es tracta d'una ona singular com d'un gràfic de trama múltiple, el Plotter en sèrie es redimensiona automàticament i codifica cada ona. Per provar la funció de visualització de dades, podeu seguir els passos següents:

1. Connecteu un parell de sensors al vostre Arduino

2. Imprimiu els valors dels sensors i pengeu el codi.

3. Obriu el traçador de sèries.

He utilitzat el Plotter de sèrie a la meva estació meteorològica de Tweeting per visualitzar la lectura dels diversos sensors de l'estació meteorològica. Les formes d’ona anteriors mostren la representació de les lectures de temperatura (26 ° C) i humitat (65% HR) del sensor SL-HS-220.

Pas 3: resolució de problemes

Un dels millors usos del Plotter serial és solucionar problemes del codi i del circuit. Les connexions defectuoses o una lògica de codificació incorrecta de vegades poden retornar una sortida no desitjada. En aquells casos en què hi hagi massa línies de codi o massa cables per depurar, el Plotter Serial pot mostrar el punt d’error exacte.

Amb l'ajut del Plotter Serial podeu comprovar si la lectura dels sensors és incorrecta o fins i tot si el sensor no està connectat correctament a l'Arduino. El Plotter de sèrie també ajudarà a depurar el codi mostrant els valors de diverses sentències i variables condicionals o fins i tot els estats dels pins de l'Arduino.

Un bon exemple seria la resolució de problemes d’un robot per evitar obstacles. En aquest exemple, la forma d'ona blava representa el sensor d'ultrasons i les formes d'ona grogues i vermelles representen els motors esquerre i dret. A mesura que la distància entre l’obstacle i el robot disminueix, la forma d’ona blava disminueix. Amb un valor llindar (distància mínima) de 10, el robot gira a la dreta, de manera que els dos motors tenen un valor diferent; Dret = 50, Esquerre = 100. Podeu veure la forma d’ona vermella decreixent i la forma d’ona groga que manté la velocitat constant que representa el gir a la dreta.

Resoldre si un cable no estava connectat correctament o si un component no funcionava bé o si la vostra lògica de codificació era incorrecta us hauria costat molt de temps. Però amb l'ajut del Plotter en sèrie, es pot reduir significativament la quantitat de temps que es necessita per solucionar el problema analitzant les formes d'ona.

Pas 4: Generació i anàlisi de funcions

Amb un sentit bàsic de programació i un parell de línies de codi, l’Arduino és capaç d’actuar com un generador de funcions. L’Arduino és capaç de produir formes d’ona quadrades, triangulars, sinus i dentades de serra. En versions anteriors de l'IDE Arduino només es podien observar els valors del tipus de forma d'ona que es produïa al monitor sèrie sense cap visualització. Passaria molt temps analitzar la sortida únicament sobre la base de valors numèrics; i aquest és el lloc on el Plotter Serial és útil; en visualitzar les formes d’ona que es produeixen.

Generador de funcions.ino

Pas 5: millores i addicions futures

L'Arduino IDE necessita durant molt de temps l'addició del Plotter Serial. Ha augmentat la funcionalitat de l'IDE Arduino, però encara no té algunes funcions:

• Commuta el desplaçament automàtic
• Ús simultani de Serial Plotter i Serial Monitor.
• Es requereix escala d’escala / temps de l’eix X.

A mesura que aquestes funcions s'afegiran a l'IDE d'Arduino, continuaré fent canvis i afegiré nous passos a aquest instructiu.