Adruino სერიული შეთქმულება: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

Arduino Serial Plotter ფუნქცია დაემატა Arduino IDE- ს, რაც საშუალებას მოგცემთ რეალურად დაარეგისტრიროთ სერიული მონაცემები თქვენი Arduino– დან თქვენს კომპიუტერში რეალურ დროში. თუ დაიღალეთ იმისგან, რომ თქვენი Arduino– ს ანალოგური სენსორის შეყვანის მონაცემები თქვენს ეკრანზე გადმოდის მატრიცის მსგავსად, ეს გამოიყურება ულამაზეს საშუალებად იმის ვიზუალიზაციისთვის, რაც ხდება. სერიული შემგროვებელი არის ხაზგარეშე ინსტრუმენტი, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ ვიზუალიზაცია მოახდინოთ მონაცემები და გაასწოროთ თქვენი პრობლემა ხაზგარეშე მესამე მხარის სერვისების გამოყენების გარეშე, როგორიცაა დამუშავება ან ნაკვეთი. ვინაიდან არდუინოს ვებგვერდზე არ არსებობს ოფიციალური დოკუმენტაცია სერიული პლოტერის გამოყენებისა და ფუნქციონირების შესახებ, მე გადავწყვიტე მისი გამოყენების და მახასიათებლების დოკუმენტირება.

მახასიათებლები

• მრავალჯერადი გრაფიკის შედგენა
• ხაზგარეშე
• გრაფიკული ზომის ავტომატურად შეცვლა
• მხარს უჭერს უარყოფითი მნიშვნელობის გრაფიკებს
• ავტომატური გადახვევა X ღერძის გასწვრივ
• სხვადასხვა ფერი თითოეული ცვლადისთვის

პროგრამები

• ხაზგარეშე მონაცემთა ვიზუალიზაცია
• კოდის პრობლემების მოგვარება
• ტალღის ფორმის ანალიზი

ნაწილები საჭირო

Arduino - AliExpress ან Arduino Starter Kit - AliExpress

ნაბიჯი 1: გრაფიკის შედგენა

ახლა, როდესაც თქვენ დააინსტალირეთ Arduino IDE– ს უახლესი ვერსია (1.6.7 ან ზემოთ) დროა გაერკვნენ, თუ როგორ მუშაობს სერიული პლოტერი სინამდვილეში. Arduino Serial Plotter იღებს შემომავალი სერიული მონაცემების მნიშვნელობებს USB კავშირის საშუალებით და შეუძლია მონაცემების გრაფიკული გამოსახვა X/Y ღერძის გასწვრივ, იმის მიღმა, რომ მხოლოდ სერიული მონიტორის ნომრებზე იფურთხება. ვერტიკალური Y- ღერძი ავტომატურად არეგულირებს გამომავალი ღირებულების ზრდას ან შემცირებას, ხოლო X ღერძი არის ფიქსირებული 500 პუნქტიანი ღერძი, რომლის თითოეული ბუდე ტოლია შესრულებული Serial.println () ბრძანების. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნაკვეთი განახლდება X ღერძის გასწვრივ ყოველ ჯერზე Serial.println () განახლდება ახალი მნიშვნელობით.

დაიმახსოვრეთ სერიული პლოტერის Baud Rate ისე, რომ იგი ემთხვეოდეს კოდს.

მრავალი ნაკვეთი

მრავალი ტალღის ფორმის ჩვენებისას, თითოეული ცალკეული ცვლადი/მნიშვნელობა/პარამეტრი ნაჩვენებია სხვადასხვა ფერის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ.

არაერთი ცვლადის ან ტალღის ფორმის ერთდროულად შედგენის მიზნით, ორ ბეჭდურ განცხადებას შორის იბეჭდება "სივრცე".

სერიული. ბეჭდვა (ტემპერატურა);

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

ან

სერიული. ბეჭდვა (ტემპერატურა);

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

ამ შემთხვევაში ცვლადების ტემპერატურისა და ტენიანობის მნიშვნელობებს ექნებათ ცალკეული ტალღის ფორმები ერთსა და იმავე გრაფიკზე ერთდროულად გამოსახული.

ნაბიჯი 2: მონაცემთა ხაზგარეშე ვიზუალიზაცია

მე გამოვიყენე Arduino სერიული მონიტორი მცენარეთა ავტომატური მორწყვის სისტემაში ტენიანობის სენსორის მონაცემების ვიზუალიზაციისა და გამოსახვისთვის.

სერიული პლოტერის ქონის მთავარი მიზანი ის არის, რომ თქვენ არ გჭირდებათ ინტერნეტთან დაკავშირება სენსორის ან თქვენი პროექტის მონაცემების ვიზუალიზაციის მიზნით. და აქედან გამომდინარე, მონაცემთა ვიზუალიზაციის მიზნით, სერიული პლოტერი გამოირჩევა თავისი საქმით.

იქნება ეს ცალკეული ტალღა თუ მრავალჯერადი დიაგრამა, სერიული პლოტერი ავტომატურად ცვლის თავის ზომას და კოდს აძლევს თითოეულ ტალღას. მონაცემთა ვიზუალიზაციის ფუნქციის შესამოწმებლად შეგიძლიათ მიყევით შემდეგ ნაბიჯებს:

1. შეაერთეთ რამდენიმე სენსორი თქვენს არდუინოსთან

2. დაბეჭდეთ სენსორების მნიშვნელობები და ატვირთეთ კოდი.

3. გახსენით სერიული პლოტერი.

მე გამოვიყენე სერიული პლოტერი ჩემი ტვიტერის ამინდის სადგურში, რათა ვიზუალიზაციას გაუწიოს სხვადასხვა სენსორების კითხვა ამინდის სადგურზე. ზემოთ მოყვანილი ტალღების ფორმები აჩვენებს SL-HS-220 სენსორის ტემპერატურის (26 ° C) და ტენიანობის (65%RH) კითხვის გრაფიკს.

ნაბიჯი 3: პრობლემების მოგვარება

სერიული შეთქმულების ერთ -ერთი საუკეთესო გამოყენებაა კოდისა და წრის პრობლემების მოგვარება. გაუმართავი კავშირები ან კოდირების არასწორი ლოგიკა შეიძლება ზოგჯერ დააბრუნოს არასასურველი გამომავალი. ისეთ შემთხვევებში, როდესაც კოდის ძალიან ბევრი ხაზი ან ძალიან ბევრი მავთული სერიული პლოტერის გამართვისთვის შეიძლება აჩვენოს შეცდომის ზუსტი წერტილი.

სერიული პლოტერის დახმარებით შეგიძლიათ შეამოწმოთ თუ არა სენსორების კითხვა არასწორია ან თუნდაც სენსორი არ არის დაკავშირებული არდუინოსთან სწორად. სერიული პლოტერი ასევე დაგეხმარებათ კოდის გამართვაში, სხვადასხვა პირობითი განცხადებებისა და ცვლადების მნიშვნელობების ჩვენებით, ან თუნდაც არდუინოს ქინძისთავების მდგომარეობით.

ამის კარგი მაგალითი იქნება დაბრკოლების თავიდან აცილების რობოტის პრობლემების მოგვარება. ამ მაგალითში ლურჯი ტალღის ფორმა წარმოადგენს ულტრაბგერითი სენსორს, ხოლო ყვითელი და წითელი ტალღების ფორმები წარმოადგენს მარცხენა და მარჯვენა ძრავებს. დაბრკოლებასა და რობოტს შორის მანძილი მცირდება, ლურჯი ტალღის ფორმა მცირდება. ბარიერის მნიშვნელობით (მინიმალური მანძილი) 10, რობოტი ბრუნდება მარჯვნივ, შესაბამისად ორ ძრავას აქვს განსხვავებული მნიშვნელობა; მარჯვნივ = 50, მარცხნივ = 100. თქვენ ხედავთ, რომ წითელი ტალღის ფორმა მცირდება და ყვითელი ტალღის ფორმა რჩება მუდმივ სიჩქარეზე, რომელიც წარმოადგენს მარჯვენა შემობრუნებას.

პრობლემის აღმოფხვრა, მავთული არ იყო დაკავშირებული სწორად ან კომპონენტი იყო გაუმართავი ან თქვენი კოდირების ლოგიკა არასწორი იქნებოდა, დაგიჯდებათ ბევრი დრო. მაგრამ სერიული პლოტერის დახმარებით პრობლემის აღმოსაფხვრელად საჭირო დრო შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს ტალღების ფორმების გაანალიზებით.

ნაბიჯი 4: ფუნქციის გენერირება და ანალიზი

პროგრამირების ძირითადი გაგებით და კოდის რამდენიმე სტრიქონით, Arduino– ს შეუძლია იმოქმედოს როგორც ფუნქციის გენერატორი. Arduino– ს შეუძლია წარმოქმნას კვადრატული, სამკუთხა, სინუსური და ხერხიანი ტალღების ფორმები. Arduino IDE– ს წინა ვერსიებში მხოლოდ სერიულ მონიტორში წარმოქმნილი ტალღის ფორმის მნიშვნელობების დაკვირვება შეიძლება ყოველგვარი ვიზუალიზაციის გარეშე. დრო შრომატევადი იქნება, რომ გამოვთვალოთ პროდუქტი მხოლოდ რიცხვითი მნიშვნელობების საფუძველზე; და ეს არის ადგილი, სადაც სერიული შეთქმულება გამოდგება; წარმოქმნილი ტალღების ფორმების ვიზუალიზაციაში.

ფუნქციის გენერატორი

ნაბიჯი 5: მომავალი გაუმჯობესება და დამატებები

Arduino IDE– ს დიდი ხანია სჭირდება სერიული შემქმნელის დამატება. მან გაზარდა Arduino IDE- ს ფუნქციონირება, მაგრამ მაინც არ გააჩნია ზოგიერთი მახასიათებელი:

• ავტომატური გადახვევის გადართვა
• სერიული პლოტერისა და სერიული მონიტორის ერთდროული გამოყენება.
• X ღერძის მასშტაბი/დროის მასშტაბი აუცილებელია.

რადგან ეს მახასიათებლები დაემატა Arduino IDE- ს, მე გავაგრძელებ ცვლილებების შეტანას და ახალი ნაბიჯების დამატებას ამ ინსტრუქციულში.