Kuinka piirtää reaaliaikainen lämpötilakaavio matlabin avulla

Kaavioista on aina hyötyä tietojen visualisoinnissa, ja trendien ja mallien löytäminen on erittäin helppoa niitä tarkastelemalla. Tuloarvoihin perustuvien kaavioiden piirtämiseen on monia ohjelmistoja, tänään käytämme MATLABia piirtämään kuvaajat LM35-anturin lämpötilatietojen perusteella. Tämä opetusohjelma antaa sinulle perusajatuksen reaaliaikaisen kaavion piirtämisestä MATLAB: n avulla. Arduino Unoa käytetään tässä lämpötilatietojen saamiseen LM35-lämpötila-anturista.

Ennen kuin jatkat, jos olet uusi MATLAB-käyttäjä, voit tarkistaa aiemmat MATLAB-opetusohjelmamme paremmin:

• MATLABin käytön aloittaminen: Nopea esittely
• Arduinon ja MATLABin yhdistäminen - vilkkuu LED
• Sarjaliikenne MATLABin ja Arduinon välillä
• DC-moottorin ohjaus MATLAB: n ja Arduinon avulla
• Askelmoottorin ohjaus MATLAB: n ja Arduinon avulla

MATLAB-graafisen käyttöliittymän luominen kaavion piirtämistä varten

Ensin meidän on rakennettava graafinen käyttöliittymä graafisen kuvaajan piirtämiseksi lämpötilatiedoilla. Käynnistä GUI kirjoittamalla alla oleva komento komentoikkunaan

opas

Ponnahdusikkuna avautuu ja valitse sitten uusi tyhjä käyttöliittymä kuvan alla olevan kuvan mukaisesti,

Nyt meidän on valittava yksi painike, kaksi akselia ja yksi tekstiruutu MATLAB-graafiselle käyttöliittymälle . Painiketta käytetään lämpötilan tunnistuksen käynnistämiseen, kahta akselia kuvaajan piirtämiseen ja Tekstiruutu näyttää nykyisen lämpötila-arvon.

Jos haluat muuttaa kokoa tai muuttaa painikkeen, Akselit tai muokata teksti -painikkeen muotoa, napsauta sitä ja voit vetää painikkeen kulmia. Kaksoisnapsauttamalla mitä tahansa näistä voit muuttaa kyseisen painikkeen väriä, merkkijonoa ja tagia. Mukauttamisen jälkeen se näyttää tältä

Voit mukauttaa painikkeita valintasi mukaan. Kun tallennat tämän, koodi luodaan MATLAB: n Editor-ikkunaan . Jotta Arduinosi voidaan suorittaa mikä tahansa tietty projektiisi liittyvä tehtävä, sinun on aina muokattava tätä luotua koodia. Joten alla olemme muokanneet MATLAB-koodia. Voit oppia lisää komentoikkunasta, muokkausikkunasta jne. MATLAB-opetusohjelman käytön aloittamisesta.

MATLAB-koodi kaavion piirtämistä varten

Täydellinen MATLAB-koodi lämpömittarin suunnittelua varten LM35: n ja Arduinon avulla annetaan tämän projektin lopussa. Lisäksi sisällytämme GUI-tiedoston (.fig) ja kooditiedoston (.m) tähän ladattavaksi, jonka avulla voit mukauttaa painikkeiden tai akselien koon vaatimuksesi mukaan. Olemme muokanneet luotua koodia alla kuvatulla tavalla.

Kopioi ja liitä alla oleva koodi riville nro. 74 varmistaaksesi, että Arduino puhuu MATLAB: n kanssa aina, kun suoritat m-tiedoston .

Tyhjennä; globaali a; a = arduino ();

Kun vierität alaspäin, näet, että käyttöliittymässä on kaksi toimintoa, jotka on luotu Pushbuttonille ja Edit Text : lle, akseleille ei luoda toimintoa. Kirjoita nyt koodi Pushbutton (käynnistyspainike) -toimintoon sen tehtävän mukaan, jonka haluat suorittaa.

Vuonna Start painikkeen toiminto, kopioi ja liitä alla koodi juuri ennen päättyneen funktion aloittaa lämpötilatunnistimilla. Lämpötilan jatkuvaan tunnistamiseen, näyttämiseen ja graafiseen piirtämiseen käytämme while loop -toimintoa . Olemme antaneet yhden sekunnin tauon jokaisen iteraation jälkeen, joten lämpötila-arvo päivittyy joka sekunti.

x = 0; go = tosi; globaali a; kun taas go- arvo = readVoltage (a, 'A1'); lämpötila = (arvo * 100); disp (lämpötila); x =; juoni (kahvat. akselit1, x); ruudukko päällä; xlabel ('Aika (sekuntia)') ylabel ('Lämpötila (° C)'); otsikko ('Reaaliaikainen lämpötilakaavio') vetosarja (kahvat.edit1, 'String', num2str (temp)); tauko (1); loppuun

Katsotaan nyt, kuinka koodi toimii. Kolmen rivin alapuolella olemme asettaneet ' x ': n alkuarvoksi nollan, määrittelemällä ' go ' tosi aloittamaan while- silmukan ja julistaneet ' globaaliksi a' kutsumaan funktion Arduino.

x = 0; go = tosi; globaali a;

Koodirivin alapuolella käytetään jännitteen arvon havaitsemista Arduinon analogisen nastan A1 kautta, joka on kytketty LM35-lämpötila-anturin OUT-nastaan. Lähtö on jännitteen arvo eikä analoginen arvo.

arvo = readVoltage (a, 'A1');

Tässä voimme muuntaa jännitteen arvon suoraan lämpötila-arvoksi (celsiusaste) kertomalla se 10: llä

lämpötila = (arvo * 100);

Nyt kuvaajan piirtämiseen käytetään 'plot (handles.axes1, x)' -funktiota, jossa akselit1 on kuvaajan viite tai nimi. Joten jos piirrät useampaa kuin yhtä kuvaajaa, sinun on vain vaihdettava akselien nimi, kuten jos piirrät toisen kuvaajan, voit kirjoittaa juonen (kahvat.aksit2, x) '

'Ruudukko päällä' käytetään kaavion ruudukkonäkymässä 'xlabel', 'ylabel' ja ' title ' käytetään nimeämään x-akseli, y-akseli ja otsikko.

juoni (kahvat. akselit1, x); ruudukko päällä; xlabel ('Aika (sekuntia)') ylabel ('Lämpötila (° C)'); otsikko ('Reaaliaikainen lämpötilakaavio')

' Drawnow' käytetään päivittää graafinen esitys reaaliajassa.

vedetty

Jos haluat näyttää lämpötilan arvon muokkaustekstiruudussa joka sekunti alla olevan komennon avulla, set (kahvat.edit1, 'String', num2str (temp));

Tarvittava materiaali

• MATLAB: n asentama kannettava tietokone (etusija: R2016a tai uudemmat versiot)
• Arduino UNO
• LM35 - Lämpötila-anturi
• Johtojen liittäminen
• Leipälauta

Piirikaavio

Piirrä kaavio MATLAB: lla

Kun olet asettanut laitteiston piirikaavion mukaan, suorita muokattu koodi.m-tiedostossa napsauttamalla juoksupainiketta

MATLAB voi viedä vastauksen muutaman sekunnin ajan, älä napsauta mitään GUI-painikkeita, ennen kuin MATLAB näyttää varattu viesti vasemmassa alakulmassa alla olevan kuvan mukaisesti,

Kun kaikki on valmis, napsauta Käynnistä-painiketta ja alat saada lämpötilatietoja Graafinen alue ja Muokkaa tekstiä -ruutuun . Arvo päivittyy automaattisesti sekunnin välein. Tämän sekunnin välein voit muuttaa MATLAB-koodia vastaavasti.

Lähtö näyttää alla olevalta kuvalta,

Näin voit piirtää kaavion kaikille Arduinosta tuleville arvoille MATLAB: n avulla.

Tarkista alla oleva esittelyvideo ymmärtämistä varten.