Adruino Serial Plotter: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

A função Arduino Serial Plotter foi adicionada ao IDE do Arduino, permitindo a você representar graficamente dados seriais de seu Arduino para o seu computador em tempo real. Se você está cansado de ver os dados de entrada do sensor analógico do Arduino despejados em sua tela como o Matrix, essa parece uma maneira mais bonita de visualizar o que está acontecendo. Um plotter serial é uma ferramenta offline que permite que você também visualize dados e solucione problemas de seu código offline sem ter que usar serviços de terceiros como Processing ou Plotly. Como não há documentação oficial no site do Arduino sobre o uso e a funcionalidade do plotter serial, decidi documentar seus usos e recursos.

Recursos

• Plotagem de múltiplos gráficos
• desligada
• Gráfico de redimensionamento automático
• Suporta gráficos de valor negativo
• Rolagem automática ao longo do eixo X
• Cores diferentes para cada variável

Formulários

• Visualização de dados offline
• Resolução de problemas de código
• Análise de forma de onda

Peças necessárias

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Etapa 1: traçando um gráfico

Agora que você instalou a versão mais recente do Arduino IDE (1.6.7 ou superior), é hora de entender como o Serial Plotter realmente funciona. O Arduino Serial Plotter obtém valores de dados seriais de entrada pela conexão USB e é capaz de representar graficamente os dados ao longo do eixo X / Y, além de apenas ver os números sendo exibidos no Monitor Serial. O eixo vertical Y se ajusta automaticamente conforme o valor da saída aumenta ou diminui, e o eixo X é um eixo fixo de 500 pontos com cada marca do eixo igual a um comando Serial.println () executado. Em outras palavras, o gráfico é atualizado ao longo do eixo X toda vez que Serial.println () é atualizado com um novo valor.

Lembre-se de definir a taxa de transmissão do plotter serial para que corresponda à do código.

Plotagens Múltiplas

Ao exibir várias formas de onda, cada variável / valor / parâmetro separado é exibido usando uma cor diferente, como mostrado abaixo.

Para plotar várias variáveis ou formas de onda simultaneamente, um 'espaço' é impresso entre as duas instruções de impressão.

Serial.print (temperatura);

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

OU

Serial.print (temperatura);

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

Neste caso, os valores das variáveis de temperatura e umidade terão formas de onda separadas plotadas no mesmo gráfico simultaneamente.

Etapa 2: Visulização de dados offline

Usei o Monitor Serial Arduino no meu Sistema de Rega Automática de Plantas para visualizar e traçar os Dados do Sensor de Umidade.

O objetivo principal de ter o plotter serial é que você não precisa estar conectado à Internet para visualizar os dados de um sensor ou do seu projeto. E, portanto, para fins de visualização de dados, o plotter serial se destaca em seu trabalho.

Quer seja uma onda única ou um gráfico de plotagem múltipla, o Serial Plotter se auto-redimensiona e codifica por cores cada onda. Para testar a função de visualização de dados, você pode seguir as seguintes etapas:

1. Conecte alguns sensores ao seu Arduino

2. Imprima os valores dos sensores e carregue o código.

3. Abra o plotter serial.

Usei o Serial Plotter na minha estação meteorológica Tweeting para visualizar a leitura dos vários sensores na estação meteorológica. As formas de onda acima mostram o gráfico das leituras de Temperatura (26 ° C) e Umidade (65% UR) do sensor SL-HS-220.

Etapa 3: Solução de problemas

Um dos melhores usos do plotter serial é solucionar problemas de código e circuito. Conexões defeituosas ou lógica de codificação incorreta às vezes podem retornar uma saída indesejada. Em tais casos, onde há muitas linhas de código ou muitos fios para depurar, o plotter serial pode mostrar o ponto exato do erro.

Com a ajuda do Serial Plotter você pode verificar se a leitura de um sensor está incorreta ou mesmo se o sensor não está conectado corretamente ao Arduino. O Serial Plotter também ajudará na depuração do código, exibindo os valores de várias declarações e variáveis condicionais ou mesmo os estados dos pinos do Arduino.

Um bom exemplo de solução seria solucionar um robô para evitar obstáculos. Neste exemplo, a forma de onda azul representa o sensor ultrassônico e as formas de onda amarela e vermelha representam os motores esquerdo e direito. Conforme a distância entre o obstáculo e o robô diminui, a forma de onda Azul diminui. A um valor limite (distância mínima) de 10, o robô vira para a direita, portanto, os dois motores têm valores diferentes; Direita = 50, Esquerda = 100. Você pode ver a forma de onda vermelha diminuindo e a forma de onda amarela mantendo a velocidade constante, o que representa a curva à direita.

A solução de problemas se um fio não estava conectado corretamente ou um componente estava com defeito ou se sua lógica de codificação estava incorreta teria custado muito tempo. Mas, com a ajuda do Serial Plotter, a quantidade de tempo que leva para solucionar o problema pode ser reduzida significativamente analisando as formas de onda.

Etapa 4: Geração e análise de funções

Com um senso básico de programação e algumas linhas de código, o Arduino é capaz de atuar como um gerador de função. O Arduino é capaz de produzir formas de onda quadradas, triangulares, sinusoidais e dente de serra. Nas versões anteriores do Arduino IDE só se podiam observar os valores do tipo de forma de onda que estava sendo produzida no Serial Monitor sem qualquer visualização. Seria demorado analisar a produção apenas com base nos valores numéricos; e este é o lugar onde o plotter serial é útil; na visualização das formas de onda sendo produzidas.

Function Generator.ino

Etapa 5: Melhoria e adições futuras

O IDE do Arduino precisa há muito tempo da adição do plotter serial. Ele aumentou a funcionalidade do Arduino IDE, mas ainda carece de alguns recursos:

• Autoscroll Toggle
• Uso simultâneo de Serial Plotter e Serial Monitor.
• Escala do eixo X / escala de tempo necessária.

À medida que esses recursos são adicionados ao IDE do Arduino, continuarei a fazer alterações e adicionar novas etapas a este Instructable.