Απλή απομακρυσμένη σχεδίαση δεδομένων χρησιμοποιώντας Android / Arduino / PfodApp: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Για τη σχεδίαση δεδομένων έναντι ημερομηνίας/ώρας χρησιμοποιώντας μόνο το millis του Arduino (), δείτε αυτό το InstructableArduino Ημερομηνία/Plρα Σχεδιάζοντας/Καταγράφοντας χρησιμοποιώντας το Millis () και το PfodApp

Αυτό το Instructable σάς δείχνει πώς να σχεδιάσετε δεδομένα αισθητήρων Arduino στο κινητό σας Android και να τα καταγράψετε για αργότερα λήψη στον υπολογιστή σας. Αυτές οι οδηγίες είναι επίσης διαθέσιμες στη διεύθυνση www.pfod.com.au Δεν απαιτείται προγραμματισμός Android και πολύ λίγο απαιτείται ο προγραμματισμός Arduino. Είναι μια επέκταση της απλής καταγραφής δεδομένων κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιώντας το pfodApp

Βήμα 1: Γρήγορη εκκίνηση σχεδίασης

α) Αποκτήστε μια πλακέτα Arduino και μια μονάδα Bluetooth (όπως Uno και Bluetooth Shield ή FioV3+Bluetooth) β) Εγκαταστήστε το Arduino IDE γ) Συνδέστε την πλακέτα Arduino (δεν υπάρχει συνδεδεμένη μονάδα bluetooth) με καλώδιο USB. δ) Αντιγράψτε αυτό το σκίτσο στο Arduino IDE και μεταγλωττίστε και φορτώστε το στην πλακέτα Arduino) ε) Συνδέστε τη μονάδα Bluetooth Shield στο Uno (Η ασπίδα Bluetooth έχει προρυθμιστεί για 9600 baud ΑΛΛΑ ρυθμίστε τον διακόπτη 3V/5V σε 5V και ρυθμίστε μεταβείτε στο To Board/To FT232 στη θέση To Board. στ) Φορτώστε το Android Mobile σας με το pfodApp. ζ) Δημιουργήστε μια σύνδεση μεταξύ του κινητού σας και της μονάδας Bluetooth όπως περιγράφεται στο pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf η) Εκκινήστε το pfodApp και συνδεθείτε στην πλακέτα Arduino μέσω της μονάδας Bluetooth. τελείωσα. Το κινητό σας θα εξοικονομήσει και θα σχεδιάσει τον αριθμό του μετατροπέα Arduino AtoD για την είσοδο A0

Βήμα 2: Το σκίτσο σχεδίασης

Η σχεδίαση χρησιμοποιώντας το pfodApp απαιτεί δύο πράγματα:- α) μια ροή δεδομένων (σε μορφή CSV) και β) μια εντολή σχεδίασης από το pfodDevice (Arduino) Το σκίτσο, SimpleDataPlotting.ino, κάνει μόνο δύο πράγματα. Πρώτα διαβάζει την αναλογική είσοδο Α0 μία φορά το δευτερόλεπτο και στέλνει τα τρέχοντα δευτερόλεπτα και μετράει σε μορφή CSV, Δεύτερον όταν το pfodApp συνδέεται και ζητά το κύριο μενού, το σκίτσο απαντά με την εντολή σχεδίασης για να ξεκινήσει η αποτύπωση των μετρήσεων. Εδώ είναι ο κώδικας που εκτελείται μία φορά το δευτερόλεπτο για την ανάγνωση της αναλογικής εισόδου Α0 και την εγγραφή των τρέχοντων δευτερολέπτων, μετρά στη σύνδεση bluetooth. // διαβάστε το A0 μία φορά κάθε δευτερόλεπτο int val = analogRead (0); // A0 // εξάγει την τρέχουσα ώρα και ανάγνωση σε μορφή csv parser.print (thisMillis/1000). // το πρώτο πεδίο είναι ο χρόνος στο secs parser.print (","); // κόμμα χωρίζει πεδία parser.println (val); // νέα γραμμή τερματίζει την εγγραφή δεδομένων

Ακολουθεί ο κώδικας που απαντά στο αίτημα pfodApp για το κύριο μενού του pfodDevice (Arduino Uno).

byte cmd = parser.parse (); εάν (cmd! = 0) {// έχουν αναλύσει ένα πλήρες μήνυμα {to} if ('.' == cmd) {// pfodApp ζήτησε το κύριο μενού // στείλτε πίσω "ανοιχτή οθόνη σχεδίασης" parser.print (F ("{= Αναλογικό A0 Plot | Χρόνος (δευτερόλεπτο) | Μετράει}")); // αυτό είναι το κύριο μενού} else if ('!' == cmd) {// CloseConnection command closeConnection (parser.getPfodAppStream ()); } else {// άγνωστη εντολή parser.print (F ("{}")); // να στέλνετε πάντα ένα μήνυμα pfod διαφορετικά το pfodApp θα αποσυνδεθεί. }}

Όταν συνδέεται το pfodApp του κινητού σας, ζητάει αυτόματα το κύριο μενού (στέλνοντας το μήνυμα {.}), Ο αναλυτής στο σκίτσο (δείτε τον κωδικό στο κάτω μέρος του σκίτσου) αναλύει το {.} Και επιστρέφει το '.' εντολή. Στη συνέχεια, το σκίτσο στέλνει πίσω μια εντολή γραφήματος {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} Αυτή η εντολή δίνει εντολή στο pfodApp να ανοίξει μια οθόνη που ονομάζεται "Analog A0 Plot" και να σχεδιάσει το χρόνο με βάση τις μετρήσεις. Στη συνέχεια, το pfodApp σαρώνει τα ακατέργαστα δεδομένα που εισέρχονται και αναζητά γραμμές με δύο πεδία και παίρνει το πρώτο πεδίο ως τιμή x και το δεύτερο ως τιμή y και προσθέτει αυτό το σημείο στο γράφημα. Κάθε φορά που ανοίγει μια οθόνη σχεδίασης (ή μια οθόνη ακατέργαστων δεδομένων), το pfodApp αρχίζει να αποθηκεύει όλα τα ακατέργαστα δεδομένα σε ένα τοπικό αρχείο στο κινητό σας. Το pfodApp συνεχίζει να αποθηκεύει τα δεδομένα μέχρι να βγείτε από το pfodApp. Μπορείτε να κατεβάσετε αυτό το αρχείο στον υπολογιστή σας για περαιτέρω επεξεργασία (δείτε ένα από τα επόμενα βήματα). Υπάρχει μια σειρά άλλων επιλογών στην εντολή plot που σας επιτρέπουν να αγνοήσετε ορισμένα πεδία, να ορίσετε κλίμακες γραφήματος, να σχεδιάσετε πολλαπλές γραφικές παραστάσεις σε ένα γράφημα κλπ. Δείτε το pfodSpecification για λεπτομέρειες και παραδείγματα. Το pfodApp μπορεί να κάνει πολλά περισσότερα από την απλή σχεδίαση, δείτε αυτά τα παραδείγματα. Το παραπάνω διάγραμμα είναι ένα παράδειγμα δύο γραφημάτων, εκ των οποίων το ένα έχει δύο γραφήματα. Αυτό το οικόπεδο είναι από το ρομποτικό χλοοκοπτικό ArduMower Do it yourself! που χρησιμοποιεί το ίδιο pfodApp για τον έλεγχο ενός ρομποτικού χλοοκοπτικού. Το ίδιο pfodApp χρησιμοποιείται για τον έλεγχο όλων των συσκευών pfodDevices. Είναι οι συσκευές pfod που καθορίζουν πλήρως ποιες οθόνες εμφανίζονται στους χρήστες.

Βήμα 3: Περισσότερες λεπτομέρειες

Η τελευταία έκδοση του pfodApp που διατίθεται από το Android Market επιτρέπει στα ακατέργαστα δεδομένα που αποστέλλονται από μια συσκευή pfodDevice (π.χ. Arduino) να σχεδιάζονται και να αποθηκεύονται σε ένα αρχείο για μελλοντική χρήση. Ανατρέξτε στο pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf για τον τρόπο λήψης του αρχείου από το κινητό σας Android στον υπολογιστή σας. Η σχεδίαση απαιτεί δύο πράγματα:- α) μια ροή δεδομένων (σε μορφή CSV) και β) μια εντολή σχεδίασης από το pfodDevice Η συσκευή σας pfodDevice (Arduino) μπορεί να στείλει οποιοδήποτε τύπο δεδομένων εκτός μηνυμάτων pfod. μηνύματα pfod που περικλείονται από το {} το οποίο τα διακρίνει από άλλα δεδομένα. Εάν θέλετε να σχεδιάσετε δεδομένα, πρέπει να στείλετε τα δεδομένα σε μορφή CSV. Αυτές είναι οι τιμές δεδομένων που διαχωρίζονται με κόμματα και τερματίζονται από μια νέα γραμμή (είτε CR είτε LF είτε CR LF) Για παράδειγμα105, 680 Όταν το pfodDevice θέλει να εμφανίσει ένα γράφημα στο χρήστη, το pfodDevice στέλνει μια εντολή γραφήματος. Το σκίτσο Arduino σας έχει τον πλήρη έλεγχο των σχεδίων του pfodApp. Η εντολή γραφήματος δίνει έναν τίτλο στην οθόνη του γραφήματος και καθορίζει ποια ροή ακατέργαστων δεδομένων θα σχεδιαστεί και ποια πεδία από αυτήν τη ροή. Διαφορετικές ροές ακατέργαστων δεδομένων έχουν διαφορετικό αριθμό πεδίων διαχωρισμένων με κόμμα. Ο αριθμός των ράβδων | στην εντολή plot πρέπει να αντιστοιχεί ο αριθμός των πεδίων στη ροή δεδομένων που θέλετε να σχεδιάσετε. Οι γραμμές δεδομένων με διαφορετικό αριθμό πεδίων αγνοούνται για αυτό το διάγραμμα. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την εντολή σχεδίασης για να επιλέξετε τα πεδία που θα σχεδιάσετε και να ορίσετε κλίμακες και μονάδες και να τοποθετήσετε πολλαπλές γραφήματα σε ένα γράφημα. Το απλούστερο είναι να στείλετε τις τιμές x ως πρώτο πεδίο και τις τιμές y ως τα ακόλουθα πεδία, στη συνέχεια στην εντολή σχεδίασης ονομάστε τον άξονα x και τον άξονα y π.χ. {= Αναλογικό Α0 Οικόπεδο | Χρόνος (δευτερόλεπτο) | A0 Μετράει} τίτλος πλοκής | x πεδίο τιμών | πεδίο τιμών y Μπορείτε επίσης να δείτε τα ακατέργαστα δεδομένα που αποστέλλονται στο κινητό σας. Μπορείτε να έχετε πρόσβαση στην οθόνη "Ακατέργαστα δεδομένα" από το pfodApp χρησιμοποιώντας το μενού του κινητού σας ή μπορεί να ανοίξει από το pfodDevice που στέλνει ένα μήνυμα streamingRawData, {= Title Of the Screen Goes Here}, δηλαδή μια περικομμένη έκδοση της εντολής σχεδίασης. Είτε έτσι είτε αλλιώς, ανοίγει η οθόνη ακατέργαστων δεδομένων pfodApp και εμφανίζει τα δεδομένα που έχουν αποσταλεί από τη συσκευή pfodDevice. Όταν ανοίξει η οθόνη, το pfodApp θα αρχίσει να αποθηκεύει τα δεδομένα σε ένα αρχείο. Το όνομα του αρχείου εμφανίζεται κάθε φορά που ανοίγει η οθόνη (ή μια οθόνη σχεδίασης). Για να μην γεμίσει το κινητό σας με δεδομένα που δεν θέλετε, το pfodApp δεν ξεκινά να γράφει δεδομένα στην κάρτα SD του κινητού μέχρι την πρώτη φορά που ανοίγει η οθόνη Raw Data ή η οθόνη σχεδίασης μετά από κάθε νέα σύνδεση. Την πρώτη φορά που ανοίγει η οθόνη Raw Data μετά από μια νέα σύνδεση, έως 4K bytes των δεδομένων που λάβατε προηγουμένως (από τη στιγμή που έγινε η σύνδεση) γράφονται στο αρχείο όταν ανοίγει. Αυτά τα δεδομένα είναι επίσης διαθέσιμα για το οικόπεδο. Στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό σημαίνει ότι όλα τα ακατέργαστα δεδομένα που αποστέλλονται από τη στιγμή που έγινε η σύνδεση θα αποθηκευτούν. Όταν η σύνδεση είναι κλειστή, το τελευταίο από τα δεδομένα γράφεται και το αρχείο κλείνει. Εάν το αρχείο υπάρχει ήδη, από προηγούμενη σύνδεση, προσαρτάται σε κάθε επόμενη σύνδεση. Μπορείτε να κατεβάσετε και να διαγράψετε το αρχείο από τον υπολογιστή σας. Ανατρέξτε στο pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf για τον τρόπο πρόσβασης στο αρχείο από τον υπολογιστή σας.

Βήμα 4: Δοκιμή με το SerialMonitor

Πριν συνδεθείτε μέσω bluetooth, μπορείτε να δοκιμάσετε το σκίτσο χρησιμοποιώντας το Arduino IDE SerialMonitor. Πρώτα αφαιρέστε την πλακέτα bluetooth, επειδή χρησιμοποιεί τις ίδιες συνδέσεις TX/RX με τη σύνδεση προγραμματισμού USB και τη σειριακή οθόνη και αντιγράψτε και επικολλήστε το σκίτσο (SimpleDataPlotting.ino) στο Arduino IDE και προγραμματίστε τον πίνακα Arduino. Στη συνέχεια, ανοίξτε το Arduino IDE SerialMonitor Μπορείτε να δείτε τα δεδομένα που αποστέλλονται από τον πίνακα Uno. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε {.} Και κάντε κλικ στην επιλογή "Αποστολή" για να στείλετε την εντολή getMainMenu, {.} Αυτό θα στείλει πρώτα το pfodApp όταν συνδεθεί. Το σκίτσο απαντά με την εντολή Plotting. {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} το οποίο θα ζητήσει από το pfodApp να ανοίξει μια οθόνη σχεδίασης και να αρχίσει να σχεδιάζει τα δεδομένα. Αυτό ξεκινά επίσης την αποθήκευση των δεδομένων σε ένα αρχείο. Ανατρέξτε στην pfodSpecification για λεπτομέρειες σχετικά με όλα τα μηνύματα και τις οθόνες που υποστηρίζει το pfod (Protocol for Operation Discovery).

Βήμα 5: Σύνδεση με κινητό Android

Όλα είναι καλά, ώστε να μπορείτε τώρα να κλείσετε το Arduino IDE και το SerialMonitor και να συνδέσετε την ασπίδα Bluetooth, όπως φαίνεται παραπάνω. Για να συνδεθείτε με το Android Mobile, εγκαταστήστε πρώτα το pfodApp από το Android Market και ακολουθήστε τον οδηγό pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf για να αντιστοιχίσετε την ασπίδα Bluetooth με το κινητό σας και να ρυθμίσετε μια σύνδεση Bluetooth pfodApp. Κάλεσα τη σύνδεσή μου "Απλή καταγραφή δεδομένων". Στη συνέχεια, επιλέξτε τη σύνδεση "Απλή καταγραφή δεδομένων" για σύνδεση με τον απλό καταγραφέα δεδομένων. Μόλις συνδεθεί το pfodApp στέλνει το μήνυμα {.} Στο οποίο απαντά το σκίτσο με το μήνυμα {= Analog A0 Plot | Time (sec) | A0 Counts} το οποίο λέει στο διάγραμμα pfodApp τα δεδομένα και αρχίζει επίσης την αποθήκευση των δεδομένων. Σε αυτό το οικόπεδο έχω συνδέσει το A0 με το Gnd και το 5.5V και το 3.3V και επίσης το άφησα να επιπλέει μόλις να πάρει θόρυβο.

Βήμα 6: Μεταφορά δεδομένων στον υπολογιστή σας

Το pfodAppForAndroidGettingStarted.pdf περιγράφει πώς να συνδέσετε το κινητό σας στον υπολογιστή σας μέσω USB και πώς να ενεργοποιήσετε τη μαζική αποθήκευση USB, ώστε να μπορείτε να το περιηγηθείτε από τον υπολογιστή σας. Θα βρείτε όλα τα ακατέργαστα αρχεία δεδομένων στο φάκελο pfodAppRawData. Όπως φαίνεται παραπάνω, το Simple Data Logger έσωσε τα δεδομένα στο /pfodAppRawData /Simple Data Logging.txt Το pfodApp χρησιμοποιεί το όνομα της σύνδεσης ως όνομα αρχείου για την αποθήκευση των δεδομένων. Επεκτάσεις στο Simple Data Logger Τώρα που έχετε έναν απλό καταγραφέα δεδομένων που ταυτόχρονα σχεδιάζει και αποθηκεύει τα δεδομένα σας, μπορείτε να τροποποιήσετε το σκίτσο για να στείλετε πίσω τα δικά σας δεδομένα. Απλώς γράψτε τα δεδομένα σας, σε μορφή CSV, στην ίδια σειριακή σύνδεση που είναι συνδεδεμένη στη μονάδα Bluetooth. Εάν έχετε περισσότερα από δύο πεδία δεδομένων, θα χρειαστεί να τροποποιήσετε την εντολή σχεδίασης. Ανατρέξτε στην pfodSpecification για λεπτομέρειες και παραδείγματα.