Adruino Serial Plotter: 5 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Chức năng Arduino Serial Plotter đã được thêm vào Arduino IDE, cho phép bạn lập biểu đồ nguyên bản dữ liệu nối tiếp từ Arduino đến máy tính của bạn trong thời gian thực. Nếu bạn cảm thấy mệt mỏi khi thấy dữ liệu đầu vào cảm biến tương tự của Arduino đổ lên màn hình của bạn như Ma trận, thì đây có vẻ là một cách tốt hơn để hình dung những gì đang diễn ra. Máy vẽ sơ đồ nối tiếp là một công cụ ngoại tuyến cho phép bạn Trực quan hóa dữ liệu và khắc phục sự cố ngoại tuyến mã của bạn mà không cần phải sử dụng các dịch vụ của bên thứ ba như Xử lý hoặc Âm mưu. Vì không có tài liệu chính thức nào trên trang web Arduino về việc sử dụng và chức năng của Serial Plotter, tôi quyết định ghi lại các công dụng và tính năng của nó.

Đặc trưng

• Vẽ nhiều đồ thị
• Ngoại tuyến
• Biểu đồ tự động thay đổi kích thước
• Hỗ trợ đồ thị Giá trị âm
• Tự động cuộn dọc theo trục X
• Màu sắc khác nhau cho mỗi biến

Các ứng dụng

• Trực quan hóa dữ liệu ngoại tuyến
• Khắc phục sự cố mã
• Phân tích dạng sóng

Bộ phận bắt buộc

Arduino - AliExpress hoặc Bộ khởi động Arduino - AliExpress

Bước 1: Vẽ biểu đồ

Bây giờ bạn đã cài đặt phiên bản mới nhất của Arduino IDE (1.6.7 trở lên), đã đến lúc để hiểu cách Serial Plotter thực sự hoạt động. Arduino Serial Plotter lấy các giá trị dữ liệu nối tiếp đến qua kết nối USB và có thể vẽ biểu đồ dữ liệu dọc theo trục X / Y, ngoài việc chỉ nhìn thấy các số được đưa ra trên Serial Monitor. Trục Y thẳng đứng tự động điều chỉnh khi giá trị của đầu ra tăng hoặc giảm và trục X là trục 500 điểm cố định với mỗi dấu tích của trục bằng lệnh Serial.println () được thực thi. Nói cách khác, âm mưu được cập nhật dọc theo trục X mỗi khi Serial.println () được cập nhật với một giá trị mới.

Hãy nhớ đặt Tốc độ Baud của Máy vẽ nối tiếp để nó khớp với tốc độ của mã.

Nhiều lô

Khi hiển thị nhiều dạng sóng, mọi biến / giá trị / tham số riêng biệt được hiển thị bằng một màu khác như hình dưới đây.

Inorder để vẽ nhiều biến hoặc dạng sóng đồng thời một 'khoảng trắng' được in giữa hai câu lệnh in.

Serial.print (nhiệt độ);

Serial.print (""); Serial.println (độ ẩm);

HOẶC

Serial.print (nhiệt độ);

Serial.print ("\ t"); Serial.println (độ ẩm);

Trong trường hợp này, các giá trị của nhiệt độ và độ ẩm của các biến sẽ có các dạng sóng riêng biệt được vẽ trên cùng một đồ thị đồng thời.

Bước 2: Hiển thị dữ liệu ngoại tuyến

Tôi đã sử dụng Arduino Serial Monitor trong Hệ thống tưới cây tự động của mình để trực quan hóa và vẽ dữ liệu của cảm biến độ ẩm.

Mục đích chính của việc có máy vẽ nối tiếp là bạn không cần phải kết nối với Internet để trực quan hóa dữ liệu từ cảm biến hoặc dự án của bạn. Và do đó, đối với mục đích Trực quan hóa Dữ liệu, máy vẽ nối tiếp hoàn thành xuất sắc công việc của nó.

Cho dù đó là một làn sóng đơn lẻ hay một đồ thị nhiều biểu đồ, Máy vẽ nối tiếp sẽ tự động thay đổi kích thước của chính nó và mã màu cho mỗi sóng. Để kiểm tra chức năng Trực quan hóa Dữ liệu, bạn có thể làm theo các bước sau:

1. Kết nối một vài cảm biến với Arduino của bạn
2. In các giá trị của cảm biến & Tải lên mã.
3. Mở Serial Plotter.

Tôi đã sử dụng Serial Plotter trong Tweeting Weather Station của mình để trực quan hóa việc đọc các cảm biến khác nhau trên Trạm thời tiết. Các dạng sóng trên hiển thị biểu đồ của các chỉ số Nhiệt độ (26 ° C) & Độ ẩm (65% RH) của cảm biến SL-HS-220.

Bước 3: Khắc phục sự cố

Một trong những cách sử dụng tốt nhất của Serial Plotter là khắc phục sự cố mã & mạch. Kết nối bị lỗi hoặc logic mã hóa không chính xác đôi khi có thể trả về kết quả đầu ra không mong muốn. Trong những trường hợp có quá nhiều dòng mã hoặc quá nhiều dây để gỡ lỗi Serial Plotter có thể hiển thị chính xác điểm lỗi.

Với sự trợ giúp của Serial Plotter, bạn có thể kiểm tra xem cảm biến đọc có chính xác không hoặc thậm chí nếu cảm biến không được kết nối đúng cách với Arduino. Serial Plotter cũng sẽ giúp gỡ lỗi mã bằng cách hiển thị các giá trị của các câu lệnh và biến điều kiện khác nhau hoặc thậm chí trạng thái của các chân của Arduino.

Một ví dụ điển hình là khắc phục sự cố Robot tránh chướng ngại vật. Trong ví dụ này, dạng sóng Xanh đại diện cho cảm biến siêu âm và các dạng sóng Vàng và Đỏ đại diện cho động cơ trái và phải. Khi khoảng cách giữa chướng ngại vật và rô bốt giảm, dạng sóng Xanh lam giảm. Ở giá trị ngưỡng (khoảng cách tối thiểu) là 10, rô bốt quay sang phải do đó hai động cơ có giá trị khác nhau; Phải = 50, Trái = 100. Bạn có thể thấy dạng sóng Màu đỏ giảm dần và dạng sóng Màu vàng duy trì tốc độ không đổi biểu thị cho việc rẽ phải.

Khắc phục sự cố liệu dây không được kết nối đúng cách hoặc một thành phần bị trục trặc hoặc logic mã hóa của bạn không chính xác sẽ khiến bạn tốn rất nhiều thời gian. Nhưng với sự trợ giúp của Serial Plotter, lượng thời gian cần thiết để khắc phục sự cố có thể giảm đáng kể bằng cách phân tích các dạng sóng.

Bước 4: Tạo & phân tích chức năng

Với cảm giác lập trình cơ bản và một vài dòng mã, Arduino có thể hoạt động như một Trình tạo chức năng. Arduino có khả năng tạo ra các dạng sóng Vuông, Tam giác, Hình sin & Răng cưa. Trong các phiên bản trước của Arduino IDE, người ta chỉ có thể quan sát các giá trị của loại dạng sóng được tạo ra trong Serial Monitor mà không có bất kỳ hình ảnh nào. Sẽ rất tốn thời gian nếu chỉ phân tích đầu ra trên cơ sở giá trị số; và đây là nơi mà Máy vẽ nối tiếp trở nên hữu ích; trong việc hình dung các dạng sóng đang được tạo ra.

Hàm Generator.ino

Bước 5: Cải tiến & bổ sung trong tương lai

Arduino IDE từ lâu đã cần bổ sung Serial Plotter. Nó đã tăng cường chức năng của Arduino IDE nhưng vẫn thiếu một số tính năng:

• Tự động cuộn chuyển đổi
• Sử dụng đồng thời Serial Plotter & Serial Monitor.
• Yêu cầu thang X-axis Scale / Time scale.

Khi các tính năng này được thêm vào Arduino IDE, tôi sẽ tiếp tục thực hiện các thay đổi và thêm các bước mới cho Có thể hướng dẫn này.