如何使用MATLAB以圖形格式記錄和顯示數(shù)據(jù)

圖形表示形式總是有助于可視化數(shù)據(jù)，并且通過查看趨勢(shì)和模式非常容易。有很多軟件可以根據(jù)輸入值繪制圖形，但是在嵌入式系統(tǒng)中，MATLAB是最受歡迎的軟件之一，它不僅可以以圖形形式顯示結(jié)果，而且可以輕松地與硬件和微控制器集成。

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用MATLAB以圖形格式記錄和顯示數(shù)據(jù)。在這里，我們使用Arduino和MATLAB記錄DHT11的實(shí)時(shí)溫度和濕度數(shù)據(jù)。以前我們將LM35與MATLAB一起使用以繪制溫度曲線圖。

如果您是MATLAB的新手，可以查看一下以前的MATLAB教程以更好地了解它們：

MATLAB入門：快速介紹

將Arduino與MATLAB接口-使用MATLAB和Arduino閃爍LED

直流電動(dòng)機(jī)控制

MATLAB和Arduino之間的串行通信

使用MATLAB進(jìn)行圖像處理入門

您可以在此處參考所有MATLAB教程。

所需的組件

MATLAB安裝的筆記本電腦（R2016b或以上版本）

Arduino UNO

DHT11溫濕度傳感器

電路圖

DHT11與MATLAB接口的Arduino代碼

將DHT11傳感器與Arduino連接后，使用以下代碼將代碼上傳到Arduino Arduino IDE。最后給出了完整的Arduino代碼，用于將溫度和濕度數(shù)據(jù)記錄和可視化到MATLAB中。讓我們了解代碼的工作原理。

首先包含用于DHT11傳感器的庫“ DHT.h”。

#include

然后定義連接到Arduino的DHT11數(shù)據(jù)引腳。在我們的例子中，它是引腳號(hào)4。

#define DHTPIN 4

在“無效設(shè)置” 中，初始化串口和DHT11傳感器。

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

delay（2000）;

dht.begin（）; // initialise DHT11 sensor

}

在‘void loop’函數(shù)中，將溫度和濕度的值設(shè)置為 float 類型。使用命令 float temp = dht.readTemperature（）和 float humi = dht.readHumidity（）從Arduino讀取溫度和濕度數(shù)據(jù)。然后在串行監(jiān)視器上打印這些值，以便MATLAB能夠串行讀取這些值。

void loop（） {

float temp = dht.readTemperature（）; //read temperature data

float humi = dht.readHumidity（）; //read temperature data

Serial.print（temp）;

Serial.print（humi）;

delay（2000）;

}

MATLAB記錄和繪圖代碼數(shù)據(jù)

在系統(tǒng)中打開MATLAB，然后在編輯器窗口中開始編碼。可以通過在MATLAB中單擊“ 新腳本” 來打開編輯器窗口，如下圖所示。

在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出了用于DHT11傳感器數(shù)據(jù)記錄的完整的MATLAB代碼。

從定義用于串行通信的變量開始， MATLAB到Arduino。 COM18是連接我的Arduino的端口，您可以進(jìn)行相應(yīng)的更改。

s = serial（‘COM18’）;

在下面的代碼中， fopen（）用于Arduino和MATLAB之間的串行通信。然后，我們將串行數(shù)據(jù)保存到名為“ out ”的變量中。 out 變量是一個(gè)九位數(shù)字的字符串，其中前四位數(shù)字存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)，其余位數(shù)字存儲(chǔ)濕度數(shù)據(jù)。因此，通過使用 Temp（i）= str2num（out（1：4））和 Humi（i）= str2num（out（5：9））我們正在閱讀現(xiàn)在，將完整的代碼粘貼到編輯器窗口中之后。

fopen（s）

out = fscanf（s）

Temp（i）=str2num（out（1:4））;

Humi（i）=str2num（out（5:9））;

現(xiàn)在。單擊“運(yùn)行”按鈕以處理代碼，如下圖所示。

等到MATLAB在屏幕的左下角顯示忙，如下圖所示。這表明MATLAB正在處理代碼。

如果代碼執(zhí)行沒有任何錯(cuò)誤，則顯示實(shí)時(shí)圖形窗口將出現(xiàn)在屏幕上，如下所示。在這里，數(shù)據(jù)將每兩秒鐘更新一次，因?yàn)镈HT11傳感器將數(shù)據(jù)發(fā)送到串行端口需要兩秒鐘。

要檢查溫度和濕度的實(shí)時(shí)記錄值，請(qǐng)雙擊工作區(qū)窗口中的相應(yīng)變量，如下圖所示。

將出現(xiàn)對(duì)話框，其中包含所有保存到特定變量中的值。

因此，這是記錄，可視化和繪制圖形的方式圖形。

代碼

Arduino代碼

#include

#define DHTPIN 4 #define DHTTYPE DHT11

DHT dht（DHTPIN，DHTTYPE）;

void setup（）{

Serial.begin（9600）;

delay（2000） ）;

dht.begin（）;//初始化DHT11傳感器

}

無效循環(huán)（）{

float temp = dht.readTemperature（）;//讀取溫度數(shù)據(jù)

float humi = dht.readHumidity（）;//讀取溫度數(shù)據(jù)

Serial.print（temp）;

Serial.print（humi）;

delay（2000）;

}

MATLAB代碼

s = serial（‘COM18’）;

time = 100;

i = 1;

while（i

fopen（s）

fprintf（s，“您的串行數(shù)據(jù)在此處”）

out = fscanf（s）

Temp（i）= str2num（out（ 1：4））;

子圖（211）;

圖（Temp，‘g’）;

axis（［0，time，20，50］）;

title（‘Parameter： DHT11 Temperature’）;

xlabel（‘---》 x * 0.02 sec中的時(shí)間’）;

ylabel（‘---》 Temperature’）;

網(wǎng)格

Humi （i）= str2num（out（5：9））;

子圖（212）;

圖（Humi，‘m’）;

axis（［0，time，25，100］）;

title（‘Parameter：DHT11 Humidity’）;

xlabel（‘---》 x * 0.02 sec中的時(shí)間’）;

ylabel（‘---》濕度％’）;

網(wǎng)格

fclose（s）

i = i + 1;

drawnow;

end

delete（s）

clear s

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