Lập sơ đồ dữ liệu từ xa đơn giản bằng Android / Arduino / PfodApp: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Để vẽ dữ liệu dựa trên Ngày / Giờ chỉ sử dụng mili () của Arduino, hãy xem phần này Có thể hướng dẫn

Có thể hướng dẫn này chỉ cho bạn cách vẽ biểu đồ dữ liệu cảm biến Arduino trên thiết bị di động Android của bạn và ghi lại dữ liệu đó để tải xuống máy tính của bạn sau này. Các hướng dẫn này cũng có sẵn tại www.pfod.com.au Không cần lập trình Android và chỉ cần lập trình Arduino rất ít. Nó là một phần mở rộng của Ghi nhật ký dữ liệu di động đơn giản bằng pfodApp

Bước 1: Bắt đầu nhanh Vẽ đồ thị

a) Nhận bảng Arduino và Mô-đun Bluetooth (chẳng hạn như Uno và Bluetooth Shield hoặc FioV3 + Bluetooth) b) Cài đặt Arduino IDE c) Kết nối bảng Arduino (không gắn mô-đun bluetooth) với cáp USB. d) Sao chép bản phác thảo này vào Arduino IDE và biên dịch và tải nó vào bảng Arduino) e) Gắn mô-đun Bluetooth Shield vào Uno (Bluetooth Shield được cấu hình trước cho 9600baud NHƯNG đặt công tắc 3V / 5V thành 5V và thiết lập chuyển sang vị trí To Board / To FT232 sang vị trí To Board. f) Tải Android Mobile của bạn bằng pfodApp. g) Thiết lập kết nối giữa điện thoại di động của bạn và mô-đun Bluetooth như được mô tả trong pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf h) Khởi động pfodApp và kết nối với bảng Arduino của bạn qua mô-đun Bluetooth. i) Đã hoàn thành. Điện thoại di động của bạn bây giờ sẽ lưu và vẽ biểu đồ đếm bộ chuyển đổi Arduino AtoD cho đầu vào A0

Bước 2: Phác thảo Plotting

Vẽ đồ thị bằng pfodApp yêu cầu hai điều: - a) một luồng dữ liệu (ở định dạng CSV) và b) một lệnh vẽ đồ thị từ pfodDevice (Arduino) Bản phác thảo, SimpleDataPlotting.ino, chỉ thực hiện hai việc. Đầu tiên, nó đọc đầu vào tương tự A0 mỗi giây một lần và gửi ra số giây hiện tại và số đếm ở định dạng CSV, Thứ hai khi pfodApp kết nối và yêu cầu menu chính, bản phác thảo sẽ phản hồi bằng lệnh vẽ đồ thị để bắt đầu vẽ biểu đồ các phép đo. Đây là đoạn mã được thực thi mỗi giây một lần để đọc đầu vào analog A0 và ghi giây hiện tại, đếm ra kết nối bluetooth. // đọc A0 mỗi giây một lần int val = analogRead (0); // A0 // xuất thời gian hiện tại và đọc ở định dạng csv parser.print (thisMillis / 1000); // trường đầu tiên là thời gian tính bằng secs parser.print (","); // dấu phẩy phân cách các trường parser.println (val); // dòng mới kết thúc bản ghi dữ liệu

Đây là mã phản hồi yêu cầu pfodApp cho menu chính của pfodDevice (Arduino Uno's).

byte cmd = parser.parse (); if (cmd! = 0) {// đã phân tích cú pháp một tin nhắn hoàn chỉnh {to} if ('.' == cmd) {// pfodApp đã yêu cầu menu chính // gửi lại "mở màn hình vẽ" parser.print (F ("{= Ô A0 Analog | Thời gian (giây) | Số đếm}")); // đây là menu chính} else if ('!' == cmd) {// Lệnh CloseConnection closeConnection (parser.getPfodAppStream ()); } else {// lệnh không xác định parser.print (F ("{}")); // luôn gửi lại một tin nhắn pfod nếu không pfodApp sẽ ngắt kết nối. }}

Khi pfodApp trên thiết bị di động của bạn kết nối, nó sẽ tự động yêu cầu menu chính (bằng cách gửi thông báo {.}), Trình phân tích cú pháp trong bản phác thảo (xem mã ở cuối bản phác thảo) sẽ phân tích cú pháp {.} Và trả về dấu '.' chỉ huy. Sau đó, phác thảo sẽ gửi lại một lệnh vẽ biểu đồ {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} Lệnh đó hướng dẫn pfodApp mở một màn hình có tên là “Analog A0 Plot” và vẽ biểu đồ thời gian so với số đếm. Sau đó, pfodApp sẽ quét dữ liệu thô đến và tìm kiếm các dòng có hai trường và lấy trường đầu tiên làm giá trị x và trường thứ hai làm giá trị y và thêm điểm đó vào biểu đồ. Bất cứ khi nào màn hình vẽ biểu đồ (hoặc màn hình dữ liệu thô) được mở, pfodApp sẽ bắt đầu lưu tất cả dữ liệu thô vào một tệp cục bộ trên điện thoại di động của bạn. PfodApp tiếp tục lưu dữ liệu cho đến khi bạn thoát khỏi pfodApp. Bạn có thể tải tệp này xuống máy tính của mình để xử lý thêm (xem một trong các bước sau). Có một số tùy chọn khác đối với lệnh biểu đồ cho phép bạn bỏ qua một số trường, đặt tỷ lệ biểu đồ, vẽ nhiều ô trên một biểu đồ, v.v. Xem pfodSpecification để biết chi tiết và ví dụ. PfodApp có thể làm được nhiều hơn thế chỉ cần vẽ sơ đồ, hãy xem các ví dụ này. Biểu đồ trên là một ví dụ về hai biểu đồ, một trong số đó có hai biểu đồ trên đó. Cốt truyện này là của ArduMower Tự làm máy cắt bằng robot! sử dụng cùng một pfodApp để điều khiển máy cắt cỏ bằng robot. Cùng một pfodApp được sử dụng để kiểm soát tất cả các pfodDevices. Chính pfodDevices xác định hoàn toàn màn hình nào được hiển thị cho người dùng.

Bước 3: Chi tiết hơn

Phiên bản pfodApp mới nhất có sẵn từ Android Market cho phép dữ liệu thô do pfodDevice gửi (ví dụ: Arduino) được vẽ và lưu vào tệp để sử dụng sau này. Xem pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf để biết cách tải tệp từ điện thoại di động Android sang máy tính của bạn. Vẽ đồ thị yêu cầu hai điều: - a) một luồng dữ liệu (ở định dạng CSV) và b) một lệnh vẽ đồ thị từ pfodDevice PfodDevice của bạn (Arduino) có thể gửi bất kỳ loại dữ liệu nào bên ngoài thông báo pfod. thông báo pfod được bao bởi {} để phân biệt chúng với các dữ liệu khác. Nếu bạn muốn vẽ biểu đồ dữ liệu, bạn cần gửi dữ liệu ở định dạng CSV. Đó là các giá trị dữ liệu được phân tách bằng dấu phẩy và được kết thúc bằng một dòng mới (CR hoặc LF hoặc CR LF) Ví dụ 105, 680 Khi pfodDevice muốn hiển thị một biểu đồ cho người dùng, pfodDevice sẽ gửi một lệnh vẽ biểu đồ. Bản phác thảo Arduino của bạn hoàn toàn kiểm soát được những gì pfodApp vẽ. Lệnh plot đặt tiêu đề cho màn hình biểu đồ và chỉ định luồng dữ liệu thô nào sẽ vẽ và các trường từ luồng đó. Các luồng dữ liệu thô khác nhau có số lượng trường được phân tách bằng dấu phẩy khác nhau. Số lượng thanh | trong lệnh plot phải khớp với số trường trong luồng dữ liệu mà bạn muốn vẽ. Các dòng dữ liệu với một số trường khác được bỏ qua cho biểu đồ này. Có một số tùy chọn cho lệnh vẽ biểu đồ để chọn các trường để vẽ biểu đồ và đặt tỷ lệ và đơn vị cũng như đặt nhiều ô trên một biểu đồ. Đơn giản nhất là gửi các giá trị x dưới dạng trường đầu tiên và các giá trị y dưới dạng các trường sau, sau đó trong lệnh vẽ biểu đồ đặt tên trục x và trục y, ví dụ: {= Ô A0 tương tự | Thời gian (giây) | A0 Counts} tiêu đề cốt truyện | trường giá trị x | trường giá trị y Bạn cũng có thể xem dữ liệu thô đang được gửi đến điện thoại di động của bạn. Màn hình “Dữ liệu thô” có thể được truy cập từ pfodApp bằng menu trên điện thoại di động của bạn hoặc có thể mở màn hình này bằng cách pfodDevice gửi tin nhắn streamingRawData, {= Title Of the Screen Goes Here} tức là phiên bản rút gọn của lệnh vẽ đồ thị. Dù bằng cách nào thì màn hình dữ liệu thô của pfodApp được mở và sẽ hiển thị dữ liệu đã được gửi từ pfodDevice. Khi màn hình được mở, pfodApp sẽ bắt đầu lưu dữ liệu vào một tệp. Tên của tệp được hiển thị mỗi khi màn hình (hoặc màn hình vẽ biểu đồ) được mở. Để ngăn điện thoại di động của bạn lấp đầy dữ liệu mà bạn không muốn, pfodApp không bắt đầu ghi dữ liệu vào thẻ SD của thiết bị di động cho đến lần đầu tiên màn hình Dữ liệu thô hoặc màn hình vẽ đồ thị được mở sau mỗi lần kết nối mới. Lần đầu tiên màn hình Dữ liệu thô được mở sau một kết nối mới, tối đa 4K byte dữ liệu đã nhận trước đó (kể từ khi kết nối được thực hiện) được ghi vào tệp khi nó được mở. Dữ liệu này cũng có sẵn cho âm mưu. Trong hầu hết các trường hợp, điều này có nghĩa là tất cả dữ liệu thô được gửi kể từ khi kết nối được thực hiện sẽ được lưu. Khi kết nối bị đóng, dữ liệu cuối cùng được ghi và tệp sẽ được đóng lại. Nếu tệp đã tồn tại, từ một kết nối trước đó, nó sẽ được thêm vào bởi mỗi kết nối tiếp theo. Bạn có thể tải xuống và xóa tệp khỏi máy tính của mình. Xem pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf để biết cách truy cập tệp từ máy tính của bạn.

Bước 4: Kiểm tra với SerialMonitor

Trước khi kết nối qua bluetooth, bạn có thể kiểm tra bản phác thảo bằng Arduino IDE SerialMonitor. Trước tiên, hãy tháo bo mạch bluetooth, vì nó sử dụng các kết nối TX / RX giống như kết nối lập trình USB và màn hình nối tiếp, đồng thời sao chép và dán bản phác thảo (SimpleDataPlotting.ino) vào Arduino IDE và lập trình bo mạch Arduino. Sau đó mở Arduino IDE SerialMonitor Bạn có thể thấy dữ liệu được gửi bởi bảng Uno. Sau đó, nhập {.} Và nhấp vào “Gửi” để gửi lệnh getMainMenu, {.} Đây là những gì pfodApp sẽ gửi đầu tiên khi nó kết nối. Phác thảo phản hồi bằng lệnh Plotting. {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} sẽ yêu cầu pfodApp mở màn hình vẽ biểu đồ và bắt đầu vẽ dữ liệu. Thao tác này cũng bắt đầu lưu dữ liệu vào một tệp. Xem pfodSpecification để biết chi tiết về tất cả các thông báo và màn hình mà pfod (Giao thức cho hoạt động khám phá) hỗ trợ.

Bước 5: Kết nối với thiết bị di động Android

Tất cả đều tốt nên bây giờ bạn có thể đóng Arduino IDE và SerialMonitor và gắn tấm chắn Bluetooth, như được hiển thị trước đó. Để kết nối với Android Mobile của bạn, trước tiên hãy cài đặt pfodApp từ Android Market, sau đó làm theo hướng dẫn pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf để ghép nối tấm chắn Bluetooth với thiết bị di động của bạn và thiết lập kết nối Bluetooth pfodApp. Tôi đã gọi kết nối của mình là “Ghi nhật ký dữ liệu đơn giản”. Sau đó chọn kết nối “Ghi dữ liệu đơn giản” để kết nối với trình ghi dữ liệu đơn giản. Ngay sau khi pfodApp kết nối, nó sẽ gửi thông báo {.} Mà bản phác thảo phản hồi với thông báo {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} cho pfodApp biết biểu đồ dữ liệu và cũng bắt đầu lưu dữ liệu. Trong âm mưu này, tôi đã kết nối A0 với Gnd và 5,5V và 3,3V và cũng để nó trôi nổi chỉ nhặt tiếng ồn.

Bước 6: Truyền dữ liệu vào máy tính của bạn

PfodAppForAndroidGettingStarted.pdf trình bày chi tiết cách kết nối điện thoại di động của bạn với máy tính qua USB và cách bật bộ nhớ chung USB để bạn có thể duyệt từ máy tính của mình. Bạn sẽ tìm thấy tất cả các tệp dữ liệu thô trong thư mục pfodAppRawData. Như được hiển thị ở trên, Trình ghi dữ liệu đơn giản đã lưu dữ liệu vào / pfodAppRawData / Simple Data Logging.txt pfodApp sử dụng tên của kết nối làm tên tệp để lưu dữ liệu. Mở rộng cho Trình ghi dữ liệu đơn giản Bây giờ bạn đã có một trình ghi dữ liệu đơn giản cả vẽ và lưu dữ liệu của bạn, bạn có thể sửa đổi bản phác thảo để gửi lại dữ liệu của riêng bạn. Chỉ cần ghi dữ liệu của bạn, ở định dạng CSV, vào cùng một kết nối Serial được kết nối với mô-đun Bluetooth của bạn. Nếu bạn có nhiều hơn hai trường dữ liệu, bạn sẽ cần sửa đổi lệnh vẽ biểu đồ. Xem pfodSpecification để biết chi tiết và ví dụ.