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                                                                                         Wels, am 2015-12-24

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~015_b_PrennIng-a_arduino.uno.r3-home-serial.plotter.ab.ide.1.6.6 (xx Seiten)_1a.pdf

Single-Board-Computer

With the release of Arduino IDE v1.6.6, a new tool was given to the users called the Serial Plotter. The idea of it is to be able to visualize the data you return, beyond just seeing numbers spit out onto the serial monitor. I’m a big fan of anything that lets people conceptualize the data their receiving in intuitive ways, so having a convenient graph generator in your IDE should be great.

What The Arduino Serial Plotter Is

The Arduino Serial Plotter is, as the name suggests, a software utility within the IDE that takes incoming serial values over the USB connection. Instead of just displaying the raw values to a TTY monitor, it graphs them against an X/Y axis. The vertical Y axis auto adjusts as the value of your output increases or decreases, and the X axis is a fixed 500 point axis with each tick of the axis equal to an executed serial println command.

Mit der Veröffentlichung von ARDUINO IDE V1.6.6 wurde ein neues Werkzeug gegeben, um die Benutzer namens Serielle Plotter.
Die Idee ist es in der Lage sein, um die Daten, die Sie zurück zu visualisieren, als nur sehen Nummern heraus auf den seriellen Monitor spucken können.
Ich bin ein großer Fan von allem, was die Menschen zu konzipieren die Daten ihrer Empfangs in intuitive Weise, also mit eine bequeme graphische Generator in Ihrem IDE sollte groß sein können.

Was ist der Arduino Serien Plotter
Das Arduino Serien Plotter ist, wie der Name schon sagt, ein Software-Dienstprogramm in der IDE, die ankommenden seriellen Werte über den USB-Anschluss erfolgt. Anstatt nur die Anzeige der Rohwerte an ein TTY-Monitor, sie Graphen es gegen ein X / Y-Achse.
Die vertikale Y-Achse automatisch anpasst, wenn der Wert der Ausgabe erhöht oder verringert,
und die X-Achse ist ein fester Punkt 500 Achse mit jedem Ticken der Achse gleich einer ausgeführten  Serial.println  Befehl.

The plotter updates each time the serial line pops with a new value, which is to say, it updates slowly. Well, slow from a microprocessor standpoint.
Testing the Serial Plotter
We’ll start off by copying the example sketch that was displayed in the promo graphic for the release of v1.6.6.

Der Plotter Updates jedes Mal, wenn die serielle Schnittstelle erscheint mit einem neuen Wert, das heißt, aktualisiert es langsam.
Nun, langsam von einem Mikroprozessor Standpunkt.

Testen des seriellen Plotter
Wir werden durch Kopieren der Skizze, die beispielsweise in der promo graphic for the release of v1.6.6 angezeigt wurde, beginnen.


Sketch Simple Sine Wave

#include "math.h"             // This will allow us to run the "sin" function.

void setup() {
  
   Serial.begin(9600);   // Enable Serial Output
   while (!Serial);
}


void loop() {
   // Describe the upward swing of the sine wave
   for (double i = -1.0; i <= 1.0; i = i + 0.1) {
     Serial.println (sin(i));
     delay(10);
   }

   // Describe the downward swing of the sine wave
   for (double i = 1.0; i >= -1.0; i = i - 0.1) {
     Serial.println (sin(i));
     delay(10);
   }

}



Upload that sketch using v1.6.6 and then open the serial plotter by either clicking on Tools / Serial Plotter or pressing CTRL+SHIFT+L (on windows).
After the plotter opens up, you’ll see the sine wave begin to be drawn between -1.0 and 1.0 and back again. The function used in the sketch describes 20 values on the way up to to 0.84 and 20 values on the way back down to -0.84… 40 points to be plotted per duty cycle.


Laden Sie den Sketch mit V1.6.6 und öffnen Sie dann die Serien Plotter indem Sie entweder auf Werkzeug / Serial-Plotter oder die Tastenkombination STRG + SHIFT + L (Windows).
Nach der Plotter eröffnet, werden Sie sehen, die Sinuswelle beginnen, zwischen -1,0 und +1,0 und wieder zurück.
Die Funktion die im Sketch verwendet wird, beschreibt 20 Werte auf dem Weg bis zu 0,84 und 20 Werte auf dem Weg zurück nach -0,84
... 40 Punkte, die pro Arbeitszyklus aufgetragen werden.

12,5 x40 = 500 WERTe

As soon as the plot hits the right edge of the window, it starts scrolling from right to left, and this is the first problem I have with it… there’s no way to stop it. There’s no “uncheck autoscroll” to buffer the values outside the display like there is in the serial monitor. If Serial.println(); keeps hammering away, your data scrolls off the left side of the graph without you able to do a thing about it.

Serial Plotter X Axis

The X axis is a fixed axis with each value representing one output of the Serial.println(); function. There is no time scale to speak of, really.

Along with that limitation, is the fact that the displayed axis is fixed at 500 points. It doesn’t matter how large or small you make your window, it’s still 500 points. Period. Sort of like a shift registers, when data point 501 shows up, data point 1 is lost. And since there’s no way to stop the plot from scrolling, you’ll need to compensate for this in your code.

To show what I mean, this sketch will generate a square wave from 100 to 50 to 100 to 50, and do it 5 times. Note that all the work happens in Setup as a crude way of ensuring it only executes once.

Sobald die Handlung geht an den rechten Rand des Fensters, es beginnt Scrollen von rechts nach links,
und dies ist das erste Problem, das ich mit ihm ... es gibt keine Möglichkeit, ihn zu stoppen.
Es gibt kein "deaktivieren Sie Autoscroll", um die Werte außerhalb der Anzeigepuffer, als gäbe es in der seriellen Monitor.
Wenn Serial.println (); hält hämmerte, Ihre Daten Schriftrollen aus der linken Seite des Diagramms, ohne dass Sie in der Lage, etwas dagegen zu tun.

Serien Plotter X-Achse
Die X-Achse ist eine feststehende Achse mit jedem Wert, der einen Ausgang des Serial.println (); Funktion.
Es gibt keine Zeitskala zu sprechen, wirklich.

Ok, es gibt eine Zeitskala, ich nehme an, wenn Sie die Baudrate der seriellen Monitor, den Sie festgelegt haben, aber die Messung der Zeit, wie viele serielle Ausgänge, die Sie erhalten ist eine ziemlich rohe Weise, alles zu messen

Zusammen mit dieser Einschränkung ist, dass die angezeigte Achse bei 500 Punkten befestigt.
Es ist egal, wie groß oder klein Ihr Fenster zu machen, es ist immer noch 500 Punkte / Periode.
Art wie ein Schieberegister, wenn Datenpunkt 501 auftaucht, Datenpunkt 1 ist verloren.
Und da gibt es keine Möglichkeit, die Handlung von Bildlauf zu beenden, müssen Sie dafür in Ihrem Code zu kompensieren.
Um zu zeigen, was ich meine, wird diese Skizze eine Rechteckwelle von 100 auf 50  100 bis 50 einen, und tun es 5 mal.
Beachten Sie, dass die ganze Arbeit geschieht im Setup als rohes Möglichkeit, sicherzustellen, führt er nur einmal.

Sketch 500 Point Square Wave

void setup() {

   Serial.begin(9600);
   while (!Serial);

   for (int i = 0; i < 100; i++) {
   Serial.println (100); // Data Points 0 - 99
   }
   for (int i = 0; i < 100; i++) {
   Serial.println (50); // Data Points 100 - 199
   }
   for (int i = 0; i < 100; i++) {
   Serial.println (100); // Data Points 200 - 299
   }
   for (int i = 0; i < 100; i++) {
  Serial.println (50); // Data Points 300 - 399
   }
   for (int i = 0; i < 100; i++) {
   Serial.println (100); // Data Points 400 - 499
   }
}


void loop() {
}




It doesn’t matter how the window is resized, the same 500 data points display regardless.

Es spielt keine Rolle, wie das Fenster verkleinert, das gleiche 500 Datenpunkte Anzeige unabhängig.

A particularly annoying issue that arises from having this fixed axis with no tick marks or indicating lines, is that you have no reference as to when something was measured. Look closely at the transition between 100 to 50. You can tell from the code that there is no middle value… no 75, no 94. But if you expand the graph…

Eine besonders lästige Problem, das aus mit dieser feste Achse ohne Strichmarkierungen oder Anzeigeleitungen entsteht, ist, dass Sie keinen Hinweis, wann etwas gemessen haben.
Schauen Sie genau auf den Übergang zwischen 100 bis 50. Sie können aus dem Code zu sagen, dass es keinen mittleren Wert ... nein 75, nein 94. Aber wenn Sie die Grafik zu erweitern ...

Without knowing when the values were measured, it’s not really possible tell from the plot if the transition was sharp and digital, or if it was fuzzy and analog.
Another problem is that the serial monitor and the serial plotter cannot be run simultaneously. It’s either one or the other.

Ohne zu wissen, wenn die Werte gemessen wurden, nicht wirklich möglich ist es zu sagen vom Grundstück aus, wenn der Übergang war scharf und digital, oder wenn es unscharf und analog.
Ein weiteres Problem ist, dass die serielle Überwachungsbusschaltung und den seriellen Plotter nicht gleichzeitig ausgeführt werden.
Es ist entweder die eine oder andere.

Plotting Real World Data

So how can this be used in the real world?

In the I2C and SPI Education Series, I cover using the ADC to measure audio input signals at various sample rates.

• MCP3008 Tutorial 04: Sampling Audio Frequency Signals 01
• MCP3008 Tutorial 05: Sampling Audio Frequency Signals 02

So by hooking up the I2C and SPI Education Shield to an audio source, and loading up some of that code again, I should be able to plot the values using the serial plotter, instead of having to copy them out of the serial monitor and into Excel as I did when I wrote those tutorials back in April.

In a moment of glorious serendipity, it turns out the final code I wrote for measuring a 660Hz signal grabbed 500 data points by default, so we should be able to graph this without any overflow or scrolling.

Of note, this is the code that records the 500 samples first, then sends the output to the serial lines, rather than chopping up the sampling rate with a bunch of clunky and slow Serial.println(); commands. It also makes use of PORT commands instead of digitalWrite(); to generate as many samples as fast as possible.

The end result, is actually pretty cool. Connect the Education Shield (or the MCP3008 Breakout Board) as described in those tutorials linked above to the signal source, upload this sketch and open the serial plotter.

Plotten realen Daten
Wie kann diese in der realen Welt verwendet werden?
Im I2C and SPI Education Series, I Abdeckung mit den ADC, um Audio-Eingangssignale bei verschiedenen Abtastraten messen.

• MCP3008 Tutorial 04: Sampling Audio Frequency Signals 01
• MCP3008 Tutorial 05: Sampling Audio Frequency Signals 02

So durch Anschließen des I2C und SPI Erziehungsschild an eine Audioquelle, und Beladung bis einige dieser Code erneut, sollte ich in der Lage, die Werte über die serielle Plotter zeichnen sein, anstatt sie aus dem seriellen Monitor und in Kopie Excel wie ich, als ich schrieb, diese Tutorials im April.
In einem Moment der glorreichen serendipity, stellt sich heraus, der endgültige Code I zur Messung eines 660Hz Signals schrieb packte 500 Datenpunkte standardmäßig, also sollten wir in der Lage, dies ohne Überlauf oder Scrollen Graph.

Ich ermutige Sie, gehen Sie bitte zuerst diese Links oben, genau zu verstehen, wie alles eingerichtet wurde, aber im Wesentlichen ist es ein 660Hz-Signalquelle, durch eine sehr einfache Vorspannungsschaltung verbunden ist, damit der Arduino, um das Signal in einem 0-5V Bereich zu messen, anstatt Hack Aus allen Signal unter 0V.

Zu beachten ist, ist dies der Code, der die 500 Proben ersten Aufzeichnungen, sendet dann die Ausgabe an die serielle Leitungen, anstatt Zerkleinern der Abtastrate mit einem Bündel von klobig und langsam Serial.println (); Befehle. Es macht auch Gebrauch von PORT Befehlen anstelle des digital (); viele Proben so schnell wie möglich zu erzeugen.
Das Endergebnis ist eigentlich ziemlich cool. Schließen Sie das Erziehungsschild (oder der MCP3008 Breakout Board), wie in diesen Tutorials oben mit der Signalquelle verbunden beschrieben, laden Sie diese Skizze und öffnen Sie die seriellen Plotter.


Sketch Sample Audio Signals with MCP3008