Adruino Serial Plotter: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Fungsi Arduino Serial Plotter telah ditambahkan ke Arduino IDE, yang membolehkan anda membuat grafik data siri asli dari Arduino ke komputer anda dalam masa nyata. Sekiranya anda bosan melihat data input sensor analog Arduino anda mengalir ke skrin anda seperti The Matrix, ini kelihatan seperti cara yang lebih cantik untuk menggambarkan apa yang sedang berlaku. Serial plotter adalah alat luar talian yang membolehkan anda terlalu Memvisualisasikan data dan menyelesaikan masalah kod anda di luar talian tanpa perlu menggunakan perkhidmatan pihak ketiga seperti Pemprosesan atau Plotly. Oleh kerana tidak ada dokumentasi rasmi di laman web Arduino mengenai penggunaan & fungsi Serial Plotter, saya memutuskan untuk mendokumentasikan penggunaan dan ciri-cirinya.

ciri-ciri

• Penempatan Graf Pelbagai
• Luar talian
• Graf Saiz Semula Automatik
• Menyokong grafik Nilai Negatif
• Tatal automatik di sepanjang paksi-X
• Warna yang berbeza untuk setiap pemboleh ubah

Permohonan

• Visualisasi Data Luar Talian
• Penyelesaian Masalah Kod
• Analisis Bentuk Gelombang

Bahagian Diperlukan

Arduino - AliExpress atau Arduino Starter Kit - AliExpress

Langkah 1: Memetakan Grafik

Sekarang anda telah memasang versi terbaru Arduino IDE (1.6.7 atau lebih tinggi) waktunya untuk memahami bagaimana Serial Plotter sebenarnya berfungsi. Arduino Serial Plotter mengambil nilai data bersiri yang masuk melalui sambungan USB dan dapat membuat grafik data di sepanjang paksi X / Y, lebih dari sekadar melihat nombor dilancarkan ke Monitor Serial. Paksi Y menegak secara automatik menyesuaikan dirinya apabila nilai output meningkat atau menurun, dan paksi-X adalah paksi 500 titik tetap dengan setiap tanda paksi sama dengan perintah Serial.println () yang dilaksanakan. Dengan kata lain plot dikemas kini di sepanjang paksi-X setiap kali Serial.println () dikemas kini dengan nilai baru.

Ingatlah untuk menetapkan Baud Rate dari Serial Plotter supaya sesuai dengan kod.

Pelbagai Petak

Semasa memaparkan pelbagai bentuk gelombang, setiap pemboleh ubah / nilai / parameter terpisah ditampilkan menggunakan warna yang berbeza seperti yang ditunjukkan di bawah.

Untuk menyusun pelbagai pemboleh ubah atau bentuk gelombang secara serentak 'ruang' dicetak antara kedua-dua pernyataan cetak tersebut.

Cetakan bersiri (suhu);

Cetakan bersiri (""); Serial.println (kelembapan);

ATAU

Cetakan bersiri (suhu);

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

Dalam kes ini, nilai suhu & kelembapan pemboleh ubah akan mempunyai bentuk gelombang berasingan yang diplot pada graf yang sama secara serentak.

Langkah 2: Visulisasi Data Luar Talian

Saya menggunakan Arduino Serial Monitor di Sistem Penyiraman Tanaman Automatik saya untuk memvisualisasikan & memplotkan Data Sensor Kelembapan.

Tujuan utama untuk mempunyai plotter Serial adalah bahawa anda tidak perlu tersambung ke Internet untuk memvisualisasikan data dari sensor atau projek anda. Oleh itu untuk tujuan Visualisasi Data, plotter Serial unggul dalam tugasnya.

Sama ada gelombang tunggal atau graf plot berganda, Serial Plotter mengubah saiz dirinya sendiri dan warna warna setiap gelombang. Untuk menguji fungsi Visualisasi Data, anda dapat mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Sambungkan beberapa sensor ke Arduino anda

2. Cetak nilai sensor & Muat naik kodnya.

3. Buka Serial Plotter.

Saya telah menggunakan Serial Plotter di Stesen Cuaca Tweeting saya untuk memvisualisasikan pembacaan pelbagai sensor di Weather Station. Bentuk gelombang di atas menunjukkan plot bacaan Suhu (26 ° C) & Kelembapan (65% RH) sensor SL-HS-220.

Langkah 3: Penyelesaian masalah

Salah satu kegunaan terbaik Serial Plotter adalah untuk menyelesaikan masalah kod & litar. Sambungan yang salah atau logik pengekodan yang salah kadangkala dapat mengembalikan output yang tidak diingini. Dalam kes seperti di mana terdapat terlalu banyak baris kod atau terlalu banyak wayar untuk menyahpepijat Serial Plotter dapat menunjukkan titik kesalahan yang tepat.

Dengan bantuan Serial Plotter, anda dapat memeriksa apakah bacaan sensor tidak betul atau bahkan jika sensor tidak disambungkan dengan betul ke Arduino. Serial Plotter juga akan membantu menyahpepijat kod dengan memaparkan nilai-nilai pelbagai pernyataan bersyarat dan pemboleh ubah atau bahkan keadaan pin Arduino.

Contoh yang baik ialah menyelesaikan masalah Robot Penghindaran Halangan. Dalam contoh ini bentuk gelombang Biru mewakili sensor Ultrasonik dan bentuk gelombang Kuning dan Merah mewakili motor kiri dan kanan. Apabila jarak antara rintangan & robot berkurang, bentuk gelombang Biru akan berkurang. Pada nilai ambang (jarak minimum) 10, robot itu membelok ke kanan maka kedua-dua motor mempunyai nilai yang berbeza; Kanan = 50, Kiri = 100. Anda dapat melihat bentuk gelombang Merah berkurang dan bentuk gelombang Kuning kekal dengan kelajuan berterusan yang mewakili belokan kanan.

Menyelesaikan masalah sama ada wayar tidak disambungkan dengan betul atau komponen tidak berfungsi atau logik pengekodan anda tidak betul akan memerlukan banyak masa. Tetapi dengan bantuan Serial Plotter, jumlah masa yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah dapat dikurangkan dengan ketara dengan menganalisis bentuk gelombang.

Langkah 4: Penjanaan & Analisis Fungsi

Dengan asas pengaturcaraan asas dan beberapa baris kod, Arduino mampu bertindak sebagai Generator Fungsi. Arduino mampu menghasilkan bentuk gelombang Square, Triangular, Sine & Sawtooth. Dalam versi sebelumnya dari Arduino IDE, seseorang hanya dapat melihat nilai-nilai jenis gelombang yang dihasilkan di Monitor Serial tanpa visualisasi. Akan memakan masa untuk menganalisis output hanya berdasarkan nilai angka; dan ini adalah tempat di mana Serial Plotter berguna; dalam menggambarkan bentuk gelombang yang dihasilkan.

Fungsi Penjana.ino

Langkah 5: Penambahbaikan & Penambahan Masa Depan

Arduino IDE telah lama memerlukan penambahan Serial Plotter. Ia telah meningkatkan fungsi Arduino IDE tetapi masih kekurangan beberapa ciri:

• Togol Autoscroll
• Penggunaan Serial Plotter & Serial Monitor secara serentak.
• Skala paksi-X / Skala masa diperlukan.

Oleh kerana ciri-ciri ini ditambahkan ke Arduino IDE, saya akan terus membuat perubahan dan menambah langkah baru pada Instructable ini.