Arduino Matlab绘图

Question

我正在尝试将我的Arduino Leonardo的数据发送到Matlab，然后绘制它。我尝试将正弦波传递到模拟输入，但我能够在串行绘图仪上看到它。问题是，每当我将数据发送到Matlab并绘制它时，绘制的不再是正弦波。

这是我的Arduino代码，我已经在这个link的帮助下调整了它，使其以1 1kHz的频率采样，这对串行绘图仪的结果没有太大的影响。

#define INTERVAL_LENGTH_US 1000UL

unsigned long previousMicros;
#define FASTADC 1
int recValue;
// defines for setting and clearing register bits
#ifndef cbi
#define cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= ~_BV(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))
#endif
double t = 0;


void setup() {
  int start ;
  int i ;

#if FASTADC
  // set prescale to 16
  sbi(ADCSRA, ADPS2) ;
  cbi(ADCSRA, ADPS1) ;
  cbi(ADCSRA, ADPS0) ;
#endif

  Serial.begin(115200) ;
  while (1)
  {
    if (Serial.available() > 0)
    {
      recValue = Serial.read();

      if  (recValue == 1)            // If use will send value 1 from MATLAB
      { //delay(10);

        Serial.println("g");
        break;
      }

    }
  }


  void loop()
  {
    unsigned long currentMicros = micros();

    if ((currentMicros - previousMicros) >= INTERVAL_LENGTH_US)
    {
      previousMicros += INTERVAL_LENGTH_US;

      int val_a0 = analogRead(A0);
      int val_a1 = analogRead(A1);
      int val_a2 = analogRead(A2);
      int val_a3 = analogRead(A3);



      Serial.println(val_a0);


      Serial.println(val_a1);

      Serial.println(val_a2);


      Serial.println(val_a3);

    }
  }

编辑:我把电路板换成了UNO电路板(没有使用虚拟通信端口)，并且我设法转移了它。但当我实时绘制它时，我只设法绘制了一小段时间(700个样本)。我知道Arduino正在连续地发送正弦波，这只是在matlab中，我只得到了它的一部分。这是我想说的截图：

Recieved sine

我在Matlab中用来接收和绘制它的代码如下：

        clear all;
    s = serial('COM4', 'BaudRate', 250000); % setup comport
    fopen(s);
    t=[0]; v1=[0]; v2=[0];v2=[0];v3=[0]; v4=[0];                            % same as in Arduino IDE
    n=1;h1=0; h2=0; h3=0; h4=0; base=0.0; x=[];  reply = '1';

    % signalling to Arduino to start reading inputs
    servalue= input('Enter the value 1 to start reading :');
    pause(1);tic;
    fprintf(s,servalue);
    %Arduino will send an acknowledgment
    reply = fgetl(s);
    if(reply~='g')
        disp('fail')
    end
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%setting the plots%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5
    figure; subplot(411) ;
    h1 = plot( v1, 'r-');
    %animatedline(nan,nan); % Save handle to the line
    title('Channel 1');
    ylabel('Amplitude(V)');

    subplot(412); h2= plot( v2, 'r-');
    %animatedline(nan,nan); % Save handle to the line
    title('Channel 2');
    ylabel('Amplitude(V)');


    subplot(413); h3= plot( v3, 'r-');
    %animatedline(nan,nan); % Save handle to the line
    title('Channel 3');
    ylabel('Amplitude(V)');

    subplot(414); h4= plot( v4, 'r-');
    %animatedline(nan,nan); % Save handle to the line
    title('Channel 4');
    xlabel('Time (seconds)');
    ylabel('Amplitude(V)');
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5

    while(toc<50)

        v1 = [v1, str2double(fgetl(s))*(5.0 / 1023.0)];
        v2 = [v2, str2double(fgetl(s))*(5.0 / 1023.0)];
        v3 = [v3, str2double(fgetl(s))*(5.0 / 1023.0)];
        v4 = [v4,str2double(fgetl(s))*(5.0 / 1023.0)];

        %% %%%%%%%updating plots%%%%%%%%%%%%%%%%%%

        set(h1,  'ydata', v1); % Update plot
        set(h2,  'ydata', v2); % Update plot
        set(h3,  'ydata', v3); % Update plot
        set(h4,  'ydata', v4); % Update plot
        drawnow;

        n=n+1;

    end
    fclose(s);

下面是4个通道的响应：4 channels' response

Answer 1

看起来你的问题是一些数据被丢弃了，这会使你的数据发送和接收不同步。

理想情况下，您希望发送如下所示的流：

...Ch1-Ch2-Ch3-Ch4-Ch1-Ch2-Ch3-Ch4-Ch1-Ch2-Ch3-Ch4-Ch1-Ch2-Ch3-Ch4...

并在Matlab中接收，如下所示：

V1    V2    V3    V4
Ch1 - Ch2 - Ch3 - Ch4
Ch1 - Ch2 - Ch3 - Ch4
Ch1 - Ch2 - Ch3 - Ch4
Ch1 - Ch2 - Ch3 - Ch4

但是，如果由于某种原因丢失了一些数据，那么您的通道将会混杂在一起：

您的流将如下所示：

...Ch1-Ch2-Ch3-Ch4-Ch1-Ch2- -Ch4-Ch1-Ch2-Ch3- -Ch1-Ch2-Ch3-Ch4-Ch1-Ch2...

因此，Matlab中的程序将以如下方式容纳这些数据

V1    V2    V3    V4
Ch1 - Ch2 - Ch3 - Ch4
Ch1 - Ch2 - Ch4 - Ch1
Ch2 - Ch3 - Ch1 - Ch2
Ch3 - Ch4 - Ch1 - Ch2

正如您所看到的，它可以工作一段时间，但是当数据被删除时，所有的协调都会丢失。

有几种方法可以解决这个问题。搜索“同步串行通信”，您会找到几种方法。

在这种情况下，我建议在一行中发送用逗号分隔的所有通道，然后在matlab中将它们分隔。在Arduino方面：

  Serial.print(val_a0);
  Serial.print(',');
  Serial.print(val_a1);
  Serial.print(',');
  Serial.print(val_a2);
  Serial.print(',');
  Serial.println(val_a3);

然后在Matlab端

data=strsplit(fgetl(s),',');

if lenght(data)==4
    v1 = [v1, str2double(data(1))*(5.0 / 1023.0)];
    v2 = [v2, str2double(data(2))*(5.0 / 1023.0)];
    v3 = [v3, str2double(data(3))*(5.0 / 1023.0)];
    v4 = [v4, str2double(data(4))*(5.0 / 1023.0)];
end

请注意，这只会修复同步，但如果接收到部分数据，则可能会引入其他错误。您可以使用一些try-catch语句来处理此问题