پلان سریال Adruino: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-01 14:40

عملکرد Arduino Serial Plotter به Arduino IDE اضافه شده است و به شما امکان می دهد داده های سریال Arduino خود را به صورت بومی در زمان واقعی به صورت گرافیکی نمایش دهید. اگر از دیدن داده های ورودی سنسورهای آنالوگ آردوینو مانند The Matrix روی صفحه نمایش خود خسته شده اید ، این روش بهتری برای تجسم آنچه در جریان است به نظر می رسد. پلاتر سریال یک ابزار آفلاین است که به شما امکان می دهد داده ها را بصورت آفلاین و بدون نیاز به استفاده از خدمات شخص ثالث مانند Processing یا Plotly بصورت آفلاین عیب یابی کنید. از آنجا که هیچ سند رسمی در وب سایت آردوینو در مورد استفاده و عملکرد Serial Plotter وجود ندارد ، تصمیم گرفتم موارد استفاده و ویژگی های آن را مستند کنم.

امکانات

• رسم نمودار چندگانه
• آفلاین
• تغییر اندازه خودکار نمودار
• از نمودارهای ارزش منفی پشتیبانی می کند
• حرکت خودکار در راستای محور X
• رنگهای مختلف برای هر متغیر

برنامه های کاربردی

• تجسم داده آفلاین
• عیب یابی کد
• تجزیه و تحلیل شکل موج

قطعات مورد نیاز

Arduino - AliExpress یا Arduino Starter Kit - AliExpress

مرحله 1: رسم نمودار

اکنون که آخرین نسخه Arduino IDE (1.6.7 یا بالاتر) را نصب کرده اید ، وقت آن رسیده است که نحوه عملکرد Serial Plotter را بفهمید. Arduino Serial Plotter مقادیر داده های سریال ورودی را از طریق اتصال USB می گیرد و می تواند داده ها را در راستای محور X/Y ترسیم کند ، فراتر از اینکه فقط اعداد را روی مانیتور سریال تف کنید. خودکار محور Y با افزایش یا کاهش مقدار خروجی خود را تنظیم می کند و محور X یک محور ثابت 500 نقطه ای است که هر تیک محور برابر با دستور Serial.println () اجرا شده است. به عبارت دیگر ، نمودار هر بار که Serial.println () با مقدار جدیدی به روز می شود ، در امتداد محور X به روز می شود.

به یاد داشته باشید که Baud Rate of Serial Plotter را طوری تنظیم کنید که با میزان کد مطابقت داشته باشد.

قطعات متعدد

هنگام نمایش چند شکل موج ، هر متغیر/مقدار/پارامتر جداگانه با استفاده از یک رنگ متفاوت مانند تصویر زیر نمایش داده می شود.

به منظور ترسیم چند متغیر یا شکل موج به طور همزمان ، "فاصله" بین دو عبارت چاپ شده چاپ می شود.

Serial.print (دما) ؛

Serial.print ("")؛ Serial.println (رطوبت) ؛

یا

Serial.print (دما) ؛

Serial.print ("\ t")؛ Serial.println (رطوبت) ؛

در این حالت ، مقادیر دما و رطوبت متغیرها دارای شکل موج جداگانه ای هستند که همزمان روی یک نمودار رسم می شوند.

مرحله 2: بصری سازی داده های آفلاین

من از سیستم مانیتور آردوینو در سیستم آبیاری اتوماتیک کارخانه خود برای تجسم و ترسیم داده های سنسور رطوبت استفاده کردم.

هدف اصلی داشتن پلاتر سریال این است که نیازی به اتصال به اینترنت نداشته باشید تا داده های یک سنسور یا پروژه خود را تجسم کنید. و از این رو به منظور تجسم داده ها ، پلاتر سریال در کار خود برتری دارد.

چه یک موج منحصر به فرد باشد یا چند نمودار نمودار ، Serial Plotter اندازه خودکار را تغییر می دهد و رنگ هر موج را کد می کند. برای آزمایش عملکرد تجسم داده می توانید مراحل زیر را دنبال کنید:

1. چند سنسور را به آردوینو وصل کنید
2. مقادیر حسگرها را چاپ کرده و کد را بارگذاری کنید.
3. Serial Plotter را باز کنید.

من از Serial Plotter در ایستگاه هواشناسی توییت خود برای تجسم خواندن سنسورهای مختلف در ایستگاه هواشناسی استفاده کرده ام. شکل موج های بالا نمودار دما (26 درجه سانتیگراد) و رطوبت (65٪ RH) سنسور SL-HS-220 را نشان می دهد.

مرحله 3: عیب یابی

یکی از بهترین کاربردهای Serial Plotter عیب یابی کد و مدار است. اتصالات معیوب یا منطق کد نادرست گاهی اوقات خروجی نامطلوب را برمی گرداند. در چنین مواردی که خطوط کد زیاد یا سیم های زیادی برای اشکال زدایی Serial Plotter وجود دارد می تواند نقطه دقیق خطا را نشان دهد.

با کمک Serial Plotter می توانید بررسی کنید که سنسورها اشتباه خوانده شده اند یا حتی اگر سنسور به درستی به آردوینو وصل نشده است. Serial Plotter همچنین با نمایش مقادیر دستورات و متغیرهای شرطی مختلف یا حتی وضعیت پین های آردوینو به اشکال زدایی کد کمک می کند.

یک مثال خوب می تواند عیب یابی یک روبات اجتناب از موانع باشد. در این مثال شکل موج آبی نشان دهنده سنسور اولتراسونیک و شکل موج زرد و قرمز نشان دهنده موتورهای چپ و راست است. با کاهش فاصله بین مانع و روبات ، شکل موج آبی کاهش می یابد. در آستانه (حداقل فاصله) 10 ، روبات به راست می چرخد ، بنابراین دو موتور دارای مقادیر متفاوتی هستند ؛ راست = 50 ، چپ = 100. می توانید شکل موج قرمز را کاهش دهید و شکل موج زرد را ثابت نگه دارید که نشان دهنده دور راست است.

عیب یابی اینکه آیا سیم به درستی وصل نشده است یا یک قطعه خراب است یا منطق کد نویسی شما نادرست است ، زمان زیادی را برای شما هزینه خواهد داشت. اما با کمک پلاتر سریال می توان با تجزیه و تحلیل شکل موج ، زمان مورد نیاز برای عیب یابی مشکل را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

مرحله 4: تولید و تجزیه و تحلیل عملکرد

آردوینو با حس برنامه نویسی اولیه و چند خط کد قادر است به عنوان یک تولید کننده عملکرد عمل کند. آردوینو قادر به تولید شکل موج مربعی ، مثلثی ، سینوسی و دندانه ای است. در نسخه های قبلی Arduino IDE تنها می توان مقادیر نوع شکل موج تولید شده در Serial Monitor را بدون هیچ گونه تصویری مشاهده کرد. تجزیه و تحلیل خروجی صرفاً بر اساس مقادیر عددی زمان بر خواهد بود. و این جایی است که نقشه کش سریال به کار می آید. در تجسم شکل های موج تولید شده

Function Generator.ino

مرحله 5: بهبود و افزودنهای آینده

Arduino IDE مدتهاست به افزودن Serial Plotter نیاز دارد. این کارکرد Arduino IDE را افزایش داده است اما هنوز فاقد برخی از ویژگی ها است:

• ضامن خودکار
• استفاده همزمان از Serial Plotter و Serial Monitor.
• مقیاس محور X/مقیاس زمان مورد نیاز است.

با اضافه شدن این ویژگی ها به Arduino IDE ، من همچنان تغییرات را اعمال می کنم و مراحل جدیدی را به این دستورالعمل اضافه می کنم.