פלוטר סדרתי Adruino: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-01 14:40

הפונקציה Arduino Plotter Serial נוספה ל- Arduino IDE, ומאפשרת לך לבצע גרף נתונים סידוריים מהארדואינו למחשב שלך בזמן אמת. אם נמאס לך לראות את נתוני קלט החיישנים האנלוגיים של Arduino שלך נשפכים על המסך שלך כמו The Matrix, זו נראית כמו דרך יפה יותר לדמיין את המתרחש. משרטט סידורי הוא כלי לא מקוון המאפשר לך גם לדמיין נתונים ולפתור את הקוד שלך במצב לא מקוון מבלי שתצטרך להשתמש בשירותי צד שלישי כמו עיבוד או בעלילה. מאחר ואין תיעוד רשמי באתר Arduino בנוגע לשימוש והפונקציונאליות של הזיכרון הסידורי, החלטתי לתעד את השימושים והתכונות שלו.

מאפיינים

• שרטוט של גרף מרובה
• לא מקוון
• שינוי גודל אוטומטי של גרף
• תומך בגרפים של ערך שלילי
• גלילה אוטומטית לאורך ציר ה- X
• צבעים שונים לכל משתנה

יישומים

• הדמיה לא מקוונת של נתונים
• פתרון בעיות קוד
• ניתוח צורות גל

דרושים חלקים

Arduino - AliExpress או ערכת Starter Starter - AliExpress

שלב 1: רישום גרף

כעת, לאחר שהתקנת את הגירסה העדכנית ביותר של Arduino IDE (1.6.7 ומעלה) הגיע הזמן להבין כיצד למעשה פועל ה- Plotter הסידורי. ה- Plotter Serial Arduino לוקח ערכי נתונים סדרתיים נכנסים דרך חיבור ה- USB והוא מסוגל לתכנן את הנתונים לאורך ציר ה- X/Y, מעבר לכך שרק לראות מספרים שנשפכים אל הצג הסידורי. ציר Y האנכי אוטומטי מתאים את עצמו כאשר ערך הפלט עולה או יורד, וציר ה- X הוא ציר קבוע של 500 נקודות כאשר כל סימון בציר שווה לפקודה Serial.println () המבוצעת. במילים אחרות העלילה מתעדכנת לאורך ציר ה- X בכל פעם ש- Serial.println () מתעדכן בערך חדש.

זכור להגדיר את קצב השידור של הזיכרון הסידורי כך שיתאים לזה של הקוד.

חלקות מרובות

בעת הצגת צורות גל מרובות, כל משתנה/ערך/פרמטר נפרד מוצג בצבע אחר כמו שמוצג להלן.

על מנת להתוות מספר משתנים או צורות גל בו זמנית מודפס 'רווח' בין שני הצהרות ההדפסה.

Serial.print (טמפרטורה);

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

אוֹ

Serial.print (טמפרטורה);

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

במקרה זה ערכי הטמפרטורה והלחות של המשתנים יהיו בעלי צורות גל נפרדות המתואמות באותו גרף בו זמנית.

שלב 2: ויזואליזציה של נתונים לא מקוונים

השתמשתי במסך הטורי Arduino במערכת השקיית הצמחים האוטומטית שלי כדי לדמיין ולשרטט נתוני חיישן לחות.

המטרה העיקרית של הקונספט הסידורי היא שאתה לא צריך להיות מחובר לאינטרנט כדי להציג את הנתונים מחיישן או מהפרויקט שלך. ומכאן לצורך ויזואליזציית נתונים המתווה הסידורי מצטיין בעבודתו.

בין אם זה גל יחיד ובין אם תרשים עלילה מרובה, הקושר הסידורי משנה את גודלו באופן אוטומטי ומקודד צבע לכל גל. על מנת לבדוק את הפונקציה Visualization נתונים אתה יכול לבצע את השלבים הבאים:

1. חבר כמה חיישנים ל- Arduino שלך
2. הדפס את ערכי החיישנים והעלה את הקוד.
3. פתח את ה- plotter הסידורי.

השתמשתי בפלוטר הסידורי בתחנת מזג האוויר הציוצים שלי כדי לדמיין את קריאת החיישנים השונים בתחנת מזג האוויר. צורות הגל הנ ל מציגות את העלילה של קריאות הטמפרטורה (26 ° C) והלחות (65%לחות יחסית) של חיישן SL-HS-220.

שלב 3: פתרון בעיות

אחד השימושים הטובים ביותר של ה- Plotter Serial הוא לפתור את הקוד והמעגל. חיבורים פגומים או לוגיקת קידוד לא נכונה יכולים לפעמים להחזיר פלט לא רצוי. במקרים כאלו בהם יש יותר מדי שורות קוד או יותר מדי חוטים לניפוי באגים של הקושר הסידורי יכולים להראות את נקודת השגיאה המדויקת.

בעזרת ה- Plotter Serial תוכלו לבדוק אם קריאת חיישנים אינה נכונה או אפילו אם החיישן אינו מחובר כראוי ל- Arduino. ה- Plotter הסידורי גם יסייע באיתור באגים על ידי הצגת הערכים הצהרות ומשתנים מותנים שונים או אפילו מצבי הפינים של הארדואינו.

דוגמה טובה לכך תהיה פתרון בעיות ברובוט להימנעות ממכשולים. בדוגמה זו צורת הגל הכחולה מייצגת את החיישן האולטראסוני וצורות הגל הצהובות והאדומות מייצגות את המנועים השמאליים והימניים. ככל שהמרחק בין המכשול והרובוט יורד, צורת הגל הכחולה פוחתת. בערך סף (מרחק מינימלי) של 10, הרובוט פונה ימינה ומכאן שלשני המנועים יש ערך שונה; ימין = 50, שמאל = 100. אתה יכול לראות את צורת הגל האדומה יורדת ואת צורת הגל הצהובה שנותרה המהירות הקבועה המייצגת את הפנייה ימינה.

פתרון בעיות אם חוט לא היה מחובר כראוי או שרכיב לא תקין או שהגיון הקידוד שלך לא היה נכון יעלה לך הרבה זמן. אך בעזרת ה- Plotter Serial ניתן לצמצם משמעותית את משך הזמן הנדרש לפתרון הבעיה על ידי ניתוח צורות הגל.

שלב 4: ייצור וניתוח פונקציות

עם חוש תכנות בסיסי וכמה שורות קוד, ה- Arduino מסוגל לפעול כמחולל פונקציות. הארדואינו מסוגל לייצר צורות גל מרובעות, משולשות, סיניות ומנסרות. בגרסאות קודמות של ה- Arduino IDE ניתן היה לצפות רק בערכים של סוג צורת הגל המיוצרת במסך הסידורי ללא כל ויזואליזציה. יהיה זמן רב לנתח את הפלט אך ורק על בסיס ערכים מספריים; וזה המקום שבו המתווה הסידורי שימושי; בהדמיה של צורות הגל המופקות.

פונקציה Generator.ino

שלב 5: שיפור ותוספות עתידיות

מזהה ה- Arduino IDE זקוק כבר זמן רב לתוספת של ה- Plotter הסידורי. זה הגביר את הפונקציונליות של Arduino IDE אך עדיין חסרות כמה תכונות:

• החלפת גלילה אוטומטית
• שימוש סימולטני בפרוטריאל ובצג סידורי.
• דרוש סולם ציר X/סולם זמן.

ככל שתכונות אלו יתווספו ל- Arduino IDE, אמשיך לבצע שינויים ולהוסיף שלבים חדשים למדריך זה.