الراسم التسلسلي Adruino: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-01 14:39

تمت إضافة وظيفة Arduino Serial Plotter إلى Arduino IDE ، مما يتيح لك الرسم البياني الأصلي للبيانات التسلسلية من Arduino إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك في الوقت الفعلي. إذا مللت من رؤية بيانات إدخال المستشعر التناظري في Arduino تتدفق على شاشتك مثل The Matrix ، فإن هذا يبدو وكأنه أفضل طريقة لتصور ما يحدث. الراسمة التسلسلية هي أداة غير متصلة بالإنترنت تتيح لك أيضًا تصور البيانات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في وضع عدم الاتصال دون الحاجة إلى استخدام خدمات الجهات الخارجية مثل المعالجة أو الرسم. نظرًا لعدم وجود وثائق رسمية على موقع Arduino الإلكتروني فيما يتعلق باستخدام Serial Plotter ووظائفه ، فقد قررت توثيق استخداماته وميزاته.

سمات

• التآمر للرسم البياني المتعدد
• غير متصل على الانترنت
• الرسم البياني لتغيير الحجم تلقائيًا
• يدعم الرسوم البيانية للقيمة السلبية
• التمرير التلقائي على طول المحور السيني
• ألوان مختلفة لكل متغير

التطبيقات

• تصور البيانات دون اتصال
• كود استكشاف الأخطاء وإصلاحها
• تحليل الموجي

الأجزاء المطلوبة

Arduino - AliExpress أو Arduino Starter Kit - AliExpress

الخطوة 1: رسم رسم بياني

الآن بعد أن قمت بتثبيت أحدث إصدار من Arduino IDE (1.6.7 أو أعلى) حان الوقت لفهم كيفية عمل Serial Plotter بالفعل. يأخذ Arduino Serial Plotter قيم البيانات التسلسلية الواردة عبر اتصال USB وهو قادر على رسم البيانات على طول المحور X / Y ، بما يتجاوز مجرد رؤية الأرقام التي يتم بصقها على Serial Monitor. يقوم المحور Y الرأسي تلقائيًا بضبط نفسه مع زيادة قيمة المخرجات أو انخفاضها ، ويكون المحور X عبارة عن محور ثابت 500 نقطة مع كل علامة من المحور تساوي أمر Serial.println () المنفذ. بمعنى آخر ، يتم تحديث المؤامرة على طول المحور X في كل مرة يتم فيها تحديث Serial.println () بقيمة جديدة.

تذكر ضبط معدل الباود للرسام التسلسلي بحيث يطابق معدل الكود.

قطع متعددة

عند عرض أشكال موجة متعددة ، يتم عرض كل متغير / قيمة / معلمة منفصلة باستخدام لون مختلف كما هو موضح أدناه.

من أجل رسم متغيرات أو أشكال موجة متعددة في وقت واحد ، تتم طباعة "مسافة" بين عبارات الطباعة.

Serial.print (درجة الحرارة) ؛

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

أو

Serial.print (درجة الحرارة) ؛

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

في هذه الحالة ، سيكون لقيم درجة الحرارة والرطوبة للمتغيرات أشكال موجية منفصلة مرسومة على نفس الرسم البياني في وقت واحد.

الخطوة 2: Visulization البيانات دون اتصال

لقد استخدمت Arduino Serial Monitor في نظام سقي النباتات الأوتوماتيكي الخاص بي لتصور بيانات مستشعر الرطوبة ورسمها.

الغرض الرئيسي من وجود الراسمة التسلسلية هو أنك لست بحاجة إلى أن تكون متصلاً بالإنترنت من أجل تصور البيانات من جهاز استشعار أو مشروعك. وبالتالي ، لغرض تصور البيانات ، يتفوق الراسم التسلسلي في وظيفته.

سواء كان ذلك عبارة عن موجة فردية أو رسم بياني متعدد ، يقوم Serial Plotter بتغيير حجم نفسه تلقائيًا ورموز الألوان لكل موجة. من أجل اختبار وظيفة التمثيل البصري للبيانات ، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1. قم بتوصيل اثنين من أجهزة الاستشعار إلى Arduino الخاص بك
2. اطبع قيم المستشعرات وقم بتحميل الكود.
3. افتح الراسمة التسلسلية.

لقد استخدمت Serial Plotter في محطة Tweeting Weather الخاصة بي لتصور قراءة أجهزة الاستشعار المختلفة في محطة الطقس. توضح الأشكال الموجية أعلاه مخطط قراءات درجة الحرارة (26 درجة مئوية) والرطوبة (65٪ رطوبة نسبية) لمستشعر SL-HS-220.

الخطوة 3: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

أحد أفضل استخدامات Serial Plotter هو استكشاف أخطاء الكود والدائرة وإصلاحها. قد تؤدي الاتصالات الخاطئة أو منطق الترميز غير الصحيح في بعض الأحيان إلى إرجاع ناتج غير مرغوب فيه. في مثل هذه الحالات حيث يوجد عدد كبير جدًا من أسطر التعليمات البرمجية أو عدد كبير جدًا من الأسلاك لتصحيح أخطاء Serial Plotter ، يمكن أن يُظهر الراسم التسلسلي نقطة الخطأ الدقيقة.

بمساعدة Serial Plotter ، يمكنك التحقق مما إذا كانت قراءة المستشعرات غير صحيحة أو حتى إذا كان المستشعر غير متصل بشكل صحيح بـ Arduino. سيساعد Serial Plotter أيضًا في تصحيح أخطاء الكود من خلال عرض القيم والمتغيرات الشرطية المختلفة أو حتى حالات دبابيس Arduino.

من الأمثلة الجيدة على استكشاف أخطاء روبوت تجنب العقبات وإصلاحها. في هذا المثال ، يمثل الشكل الموجي الأزرق مستشعر الموجات فوق الصوتية ويمثل الشكلان الموجي الأصفر والأحمر المحركين الأيمن والأيسر. مع انخفاض المسافة بين العائق والروبوت ، يقل شكل الموجة الزرقاء. عند قيمة عتبة (الحد الأدنى للمسافة) تبلغ 10 ، يتحول الروبوت إلى اليمين ومن ثم يكون للمحركين قيمة مختلفة ؛ يمين = 50 ، يسار = 100. يمكنك أن ترى شكل الموجة الأحمر يتناقص والشكل الموجي الأصفر الباقي بالسرعة الثابتة التي تمثل الانعطاف الصحيح.

قد يكلفك استكشاف الأخطاء وإصلاحها ما إذا كان السلك غير متصل بشكل صحيح أو أن أحد المكونات معطلاً أو أن منطق الترميز الخاص بك غير صحيح سيكلفك الكثير من الوقت. ولكن بمساعدة Serial Plotter ، يمكن تقليل مقدار الوقت المستغرق لاستكشاف المشكلة وإصلاحها بشكل كبير من خلال تحليل أشكال الموجة.

الخطوة 4: توليد وتحليل الوظائف

من خلال إحساس البرمجة الأساسي وسطرين من التعليمات البرمجية ، فإن Arduino قادر على العمل كمولد وظيفي. Arduino قادر على إنتاج أشكال موجية مربعة ، ومثلثة ، وجيبية ، وسن المنشار. في الإصدارات السابقة من Arduino IDE ، كان بإمكان المرء فقط ملاحظة قيم نوع شكل الموجة الذي يتم إنتاجه في Serial Monitor دون أي تصور. قد يستغرق تحليل الناتج فقط على أساس القيمة العددية وقتًا طويلاً ؛ وهذا هو المكان الذي يكون فيه الراسم التسلسلي مفيدًا ؛ في تصور أشكال الموجة التي يتم إنتاجها.

مولد الوظيفة

الخطوة 5: التحسينات والإضافات المستقبلية

احتاج Arduino IDE لفترة طويلة إلى إضافة الراسمة التسلسلية. لقد زاد من وظائف Arduino IDE ولكنه لا يزال يفتقر إلى بعض الميزات:

• Autoscroll Toggle
• الاستخدام المتزامن لـ Serial Plotter و Serial Monitor.
• مقياس المحور X / مقياس الوقت المطلوب.

نظرًا لإضافة هذه الميزات إلى Arduino IDE ، سأستمر في إجراء التغييرات وإضافة خطوات جديدة إلى Instructable.