Sériový monitor Arduino v Tinkercad: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Projekty Tinkercad »

Sledování všeho, co se ve vašem programu děje, může být těžká bitva. Sériový monitor je způsob, jak poslouchat, co se děje ve vašem kódu, pomocí zpětného hlášení do počítače prostřednictvím kabelu USB. V simulátoru Tinkercad Circuits se sériový monitor nachází ve spodní části panelu Kód a lze jej také použít ke grafu změn proměnných. Pomocí „Sériového monitoru“si promluvte s počítačem jako způsob, jak zkontrolovat, zda kód Arduino dělá to, co jste zamýšleli. To může být velmi užitečné při řešení problémů s vaším kódem (tzv. „Sériové ladění“).

Dva obvody v této lekci používají stejné konfigurace jako předchozí dvě lekce digitálního vstupu s tlačítkem a analogového vstupu s potenciometrem. Jediné rozdíly jsou v tom, že tyto obvody jsou volně zapojeny (žádné prkénko) a nemají zapojenou externí LED. A běží kód pro generování sériových zpráv, o kterých se dozvíme v této lekci.

Virtuálně můžete sledovat Tinkercad Circuits. Tuto lekci si můžete dokonce prohlédnout z Tinkercad (vyžaduje se bezplatné přihlášení)! Prozkoumejte ukázkový obvod a postavte si vlastní hned vedle. Tinkercad Circuits je bezplatný program založený na prohlížeči, který vám umožní vytvářet a simulovat obvody. Je ideální pro učení, výuku a prototypování.

Krok 1: Tisk na sériový monitor s bloky

Pomocí editoru bloků kódu posloucháme vstupní pin Arduina a poté vytiskneme hodnotu (analogový) nebo stav (digitální) vstupu v okně Serial Monitor. Kliknutím na tlačítko „Kód“otevřete panel kódu.

Klikněte na sériový monitor v dolní části panelu kódu.

Kliknutím na „Spustit simulaci“spustíte ukázkový kód Arduino a při interakci s potenciometrem sledujte čísla v sériovém monitoru. Zatímco simulace běží v obvodech Tinkercad, můžete klikat tam a zpět mezi dvěma Arduiny, ale ve výše uvedeném integrovaném modulu se zobrazí pouze analogový obvod.

Po duplikování ukázkového obvodu na svůj účet Tinkercad můžete kód změnit. Přejděte do kategorie Výstupní kód, poté přetáhněte blok „tisk na sériový monitor“a umístěte jej těsně před sériový blok, který je již v programu.

Změňte výchozí text tak, aby označoval vaše sériová data, například „senzor:“(nezapomeňte na mezeru za dvojtečkou), a upravte rozevírací nabídku pro tisk bez nového řádku.

Spusťte simulaci a sledujte změnu v sériovém monitoru. Sériové bloky můžete takto skládat a vytvářet tak užitečné zpětné vazby při vývoji jakéhokoli kódu projektu.

Krok 2: Vysvětlen sériový kód Arduino

Když je v Tinkercad Circuits otevřený editor kódu, můžete kliknout na rozbalovací nabídku vlevo a vybrat „Bloky + text“, abyste odhalili kód Arduino generovaný bloky kódu (není k dispozici ve vestavěném modulu v prvním kroku). Tento kód odesílá data z Arduina do sériového monitoru, ale v pozdější lekci se také můžete naučit přijímat data ze sériového monitoru a obousměrné sériové komunikace.

/*

DigitalReadSerial Přečte digitální vstup na pinu 2, vytiskne výsledek na sériový monitor Tento příklad kódu je veřejně dostupný. */

Před

založit()

můžeme vidět víceřádkový komentář, který začíná na

/*

a končí na

*/

int buttonState = 0;

Na samém začátku našeho programu vytvoříme proměnnou, která bude uchovávat stav vstupu.

neplatné nastavení ()

{pinMode (2, INPUT); Serial.begin (9600); }

Uvnitř nastavení, stejně jako v lekcích analogového a digitálního vstupu, je kolík připojený k přepínači nebo senzoru nakonfigurován jako vstup pomocí

pinMode ()

funkce. Aby mohl Arduino odesílat zprávy, musí otevřít nový komunikační kanál pomocí

Serial.begin ()

. Je to jako stisknout tlačítko volání na telefonu-od toho okamžiku otevřete komunikační linku pro hovor. Argument říká Arduinu, jak rychle komunikuje, například 9600 bitů za sekundu (aka baud).

prázdná smyčka ()

{// přečtěte si vstupní pin buttonState = digitalRead (2); // vytiskne stav tlačítka Serial.print ("sensor:"); Serial.println (buttonState); zpoždění (10); // Trochu zpoždění pro zlepšení výkonu simulace}

Kód uvnitř smyčky čte stav vstupu pomocí digitalRead () a ukládá jej do proměnné buttonState. Poté se zavolala funkce

Serial.println ()

odešle data na monitor (přes USB kabel v případě fyzické desky Arduino). Pokud jste v předchozím kroku provedli bloky v programu, budete mít také a

Serial.print ()

řádek kódu.

println

odešle za zprávu nový řádek a

tisk

ne. Použijte například uvozovky kolem textových štítků

Serial.print ("senzor:");

. Pokud chcete vytvořit jeden řádek výstupu sériového ladění, můžete použít několik

Serial.print ()

příkazy následované jediným

Serial.println ()

Krok 3: Ladicí program kódu

V obvodech Tinkercad existuje speciální funkce zvaná Debugger. Prochází vaším kódem a umožňuje vám nahlédnout do vašich proměnných a dalších.

Když je editor kódu otevřený, vyhledejte Debugger kliknutím na tlačítko s ikonou chyby.

V režimu Blocks + Text (nebo v režimu pouze Text, pokud dáváte přednost) kliknutím na číslo řádku přidáte zarážku, kde se ladicí program zastaví pokaždé ve smyčce.

Spusťte simulaci.

Při pozastavení najeďte myší na proměnné, abyste viděli jejich hodnoty.

Krok 4: Základní spouštěče sériových obvodů

Tyto obvody jsou k dispozici jako spouštěče obvodů. Tyto spouštěče obvodů můžete použít kdykoli budete chtít přečíst digitální nebo analogový vstup a vytisknout jeho stav na sériový monitor.

Uchopte spouštěče obvodu Arduino z panelu komponent (rozbalovací nabídka -> Startéry -> Arduino).

Krok 5: Graf sériových dat

Tinkercad Circuits má také vestavěné grafy vašich sériových dat za předpokladu, že stream neobsahuje žádný text. To je užitečné pro vizualizaci změn ve snímaných hodnotách a dalších vstupech, stejně jako pro sledování proměnných ve vašem programu.

Když je otevřený sériový monitor, kliknutím na tlačítko grafu otevřete panel grafu. Odstraňte blok štítků senzoru, který jste přidali dříve, nebo použijte nový sériový startér Arduino k vytvoření sériového datového proudu bez textu.

Spusťte simulaci a interagujte se vstupem, abyste sledovali změny hodnot grafu.

Krok 6: Vyzkoušejte to s fyzickým obvodem Arduino (volitelně)

Máte možnost vybudovat fyzický obvod, který bude probíhat společně s lekcemi digitálního vstupu nebo analogového vstupu, a poté pomocí softwaru Arduino počítače zobrazit sériová data přicházející přes kabel USB. Chcete -li naprogramovat fyzické Arduino Uno, musíte si nainstalovat bezplatný software (nebo plugin pro webový editor) a poté jej otevřít.

Zapojte obvod Arduino Uno zapojením komponent a vodičů tak, aby odpovídaly připojení zde zobrazenému v obvodech Tinkercad. Chcete-li získat podrobnější informace o práci s fyzickou deskou Arduino Uno, podívejte se na bezplatnou třídu Arduino Instructables (podobný obvod je popsán ve třetí lekci).

Zkopírujte kód z okna kódu Tinkercad Circuits a vložte jej do prázdné skici v softwaru Arduino, nebo klikněte na tlačítko stahování (šipka směřující dolů) a otevřete

Výsledný soubor pomocí Arduino. Tyto příklady najdete také v softwaru Arduino tak, že přejdete na Soubor -> Příklady -> 03. Analog -> AnalogInOutSerial nebo Soubor -> Příklady -> 02. Digital -> DigitalInputPullup.

Připojte kabel USB a v nabídce Nástroje softwaru vyberte desku a port.

Nahrajte kód na tabuli a kliknutím na ikonu lupy v pravém horním rohu otevřete sériový monitor. Znovu zkontrolujte, zda se přenosová rychlost shoduje s rychlostí ve vašem nastavení

Serial.begin (9600)

Stiskněte tlačítko nebo otočte knoflíkem a sledujte, jak se čísla mění v okně Sériový monitor.

Krok 7: Další, zkuste…

Nyní, když jste se naučili tisknout na sériový monitor, jste připraveni vyzkoušet nové druhy digitálních a analogových senzorů a také se naučit číst příchozí sériová data (vstup z uživatelské klávesnice).

Dokážete sestavit jeden obvod a program, který vytiskne analogové i digitální vstupy uvedené v této lekci?

Zde je odkaz na zobrazený obvod a jeho kód Arduino:

int int buttonState = 0;

int sensorValue = 0; void setup () {pinMode (2, INPUT); pinMode (A0, INPUT); Serial.begin (9600); } void loop () {// přečtěte si vstupní pin buttonState = digitalRead (2); // přečtěte si vstup na analogovém pinu 0: sensorValue = analogRead (A0); // tisk hodnot na sériový monitor Serial.print (buttonState); Serial.print (","); Serial.println (sensorValue); zpoždění (10); // Trochu zpoždění pro zlepšení výkonu simulace}

Pokračujte v zkoušení nového senzoru a kombinujte vstupy a výstupy, například v lekci LED grafu teplotního senzoru, lekci pohybového senzoru PIR nebo lekci fotorezistoru. (již brzy). Pomocí klávesnice svého počítače odešlete sériová data do vašeho Arduina a interpretujte je pomocí

Serial.read ()

(lekce již brzy).

Můžete se také naučit více elektroniky s bezplatnými lekcemi Instructables pro Arduino, základní elektroniku, LED a osvětlení, 3D tisk a další.