Traceur série Adruino : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-01 14:40

La fonction Arduino Serial Plotter a été ajoutée à l'IDE Arduino, vous permettant de tracer nativement les données série de votre Arduino vers votre ordinateur en temps réel. Si vous en avez assez de voir les données d'entrée du capteur analogique de votre Arduino se déverser sur votre écran comme The Matrix, cela ressemble à un moyen plus joli de visualiser ce qui se passe. Un traceur série est un outil hors ligne vous permettant également de visualiser les données et de dépanner votre code hors ligne sans avoir à utiliser des services tiers tels que Processing ou Plotly. Comme il n'y a pas de documentation officielle sur le site Web d'Arduino concernant l'utilisation et les fonctionnalités du traceur série, j'ai décidé de documenter ses utilisations et ses fonctionnalités.

Caractéristiques

• Tracé de plusieurs graphiques
• Hors ligne
• Graphique à redimensionnement automatique
• Prend en charge les graphiques de valeur négative
• Défilement automatique le long de l'axe X
• Différentes couleurs pour chaque variable

Applications

• Visualisation des données hors ligne
• Dépannage des codes
• Analyse de forme d'onde

Pièces requises

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Étape 1: Tracer un graphique

Maintenant que vous avez installé la dernière version de l'IDE Arduino (1.6.7 ou supérieur), il est temps de comprendre comment fonctionne réellement le traceur série. Le traceur série Arduino prend les valeurs de données série entrantes via la connexion USB et est capable de représenter graphiquement les données le long de l'axe X/Y, au-delà de la simple vue des nombres crachés sur le moniteur série. L'axe vertical Y s'ajuste automatiquement à mesure que la valeur de la sortie augmente ou diminue, et l'axe X est un axe fixe à 500 points avec chaque tick de l'axe égal à une commande Serial.println() exécutée. En d'autres termes, le tracé est mis à jour le long de l'axe X chaque fois que Serial.println() est mis à jour avec une nouvelle valeur.

N'oubliez pas de régler le débit en bauds du traceur série afin qu'il corresponde à celui du code.

Plusieurs parcelles

Lors de l'affichage de plusieurs formes d'onde, chaque variable/valeur/paramètre distinct est affiché en utilisant une couleur différente comme indiqué ci-dessous.

Afin de tracer plusieurs variables ou formes d'onde simultanément, un "espace" est imprimé entre les deux instructions d'impression.

Serial.print(température);

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

OU

Serial.print(température);

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

Dans ce cas, les valeurs des variables température et humidité auront des formes d'onde distinctes tracées simultanément sur le même graphique.

Étape 2: Visualisation des données hors ligne

J'ai utilisé le moniteur série Arduino dans mon système d'arrosage automatique des plantes pour visualiser et tracer les données du capteur d'humidité.

L'objectif principal d'avoir le traceur série est que vous n'avez pas besoin d'être connecté à Internet pour visualiser les données d'un capteur ou de votre projet. Et donc, aux fins de la visualisation des données, le traceur série excelle dans son travail.

Qu'il s'agisse d'une onde singulière ou d'un graphique à tracés multiples, le traceur série se redimensionne automatiquement et code chaque onde en couleur. Afin de tester la fonction de visualisation des données, vous pouvez suivre les étapes suivantes:

1. Connectez quelques capteurs à votre Arduino
2. Imprimez les valeurs des capteurs & Téléchargez le code.
3. Ouvrez le traceur série.

J'ai utilisé le Serial Plotter dans ma station météo Tweeting pour visualiser la lecture des différents capteurs sur la station météo. Les formes d'onde ci-dessus montrent le tracé des lectures de température (26°C) et d'humidité (65% HR) du capteur SL-HS-220.

Étape 3: Dépannage

L'une des meilleures utilisations du traceur série est de dépanner le code et le circuit. Des connexions défectueuses ou une logique de codage incorrecte peuvent parfois renvoyer une sortie indésirable. Dans les cas où il y a trop de lignes de code ou trop de fils à déboguer, le traceur série peut afficher le point exact de l'erreur.

Avec l'aide du Serial Plotter, vous pouvez vérifier si la lecture d'un capteur est incorrecte ou même si le capteur n'est pas correctement connecté à l'Arduino. Le Serial Plotter aidera également à déboguer le code en affichant les valeurs de diverses déclarations conditionnelles et variables ou même les états des broches de l'Arduino.

Un bon exemple serait le dépannage d'un robot d'évitement d'obstacles. Dans cet exemple, la forme d'onde bleue représente le capteur à ultrasons et les formes d'onde jaune et rouge représentent les moteurs gauche et droit. Au fur et à mesure que la distance entre l'obstacle et le robot diminue, la forme d'onde bleue diminue. A une valeur seuil (distance minimale) de 10, le robot tourne à droite donc les deux moteurs ont des valeurs différentes; Droite=50, Gauche=100. Vous pouvez voir la forme d'onde rouge diminuer et la forme d'onde jaune rester à vitesse constante qui représente le virage à droite.

Le dépannage pour savoir si un fil n'était pas correctement connecté ou si un composant fonctionnait mal ou si votre logique de codage était incorrecte vous aurait coûté beaucoup de temps. Mais avec l'aide du Serial Plotter, le temps nécessaire pour résoudre le problème peut être considérablement réduit en analysant les formes d'onde.

Étape 4: Génération et analyse de fonctions

Avec un sens de la programmation de base et quelques lignes de code, l'Arduino est capable d'agir comme un générateur de fonctions. L'Arduino est capable de produire des formes d'onde carrées, triangulaires, sinusoïdales et en dents de scie. Dans les versions précédentes de l'IDE Arduino, on ne pouvait observer que les valeurs du type de forme d'onde produite dans le moniteur série sans aucune visualisation. Il serait long d'analyser la sortie uniquement sur la base de valeurs numériques; et c'est l'endroit où le Serial Plotter est utile; dans la visualisation des formes d'onde produites.

Générateur de fonctions.ino

Étape 5: Améliorations et ajouts futurs

L'IDE Arduino a depuis longtemps besoin de l'ajout du traceur série. Il a augmenté les fonctionnalités de l'IDE Arduino mais manque encore de certaines fonctionnalités:

• Bascule de défilement automatique
• Utilisation simultanée de Serial Plotter et Serial Monitor.
• Échelle de l'axe X/échelle de temps requise.

Au fur et à mesure que ces fonctionnalités sont ajoutées à l'IDE Arduino, je continuerai à apporter des modifications et à ajouter de nouvelles étapes à ce Instructable.