Как просто построить график сигнала с Ардуино

В данной статье описан простой способ построить график сигнала с Ардуино совместимых аналоговых датчиков. Это нужно для настройки и отладки некоторых измерительных систем.
Ранее были опубликованы проекты и статьи, которые предполагали настройку модуля AD620 под различные сигналы (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ и др.) Однако возник вопрос как увидеть данный сигнал на ПК? Это ключевой момент в настройке!
К счастью это очень просто, если использовать нативную среду Arduino IDE.

Подключение и настройка среды Ардуино

Вначале подключите Ардуино к USB ПК.

На ПК он должен отобразиться в виде COM порта. Обычно номер порта самый последний.
В среде Ардуино нужно перейти в меню Инструменты -> Порт и выбрать COM порт для соединения.
Также нужно выбрать подключаемую плату Ардиуно в меню Инструменты -> Плата.

Параметры программы Ардиуно

Для примера рассмотрим программу калибровки модуля AD620:

#define analogInPin  A0  
#define Td 10 // мс
int sensorValue = 0;    
uint32_t last_ms = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  last_ms = millis();
}

void loop() {
  if ((millis() - last_ms)>=Td) {
    sensorValue = analogRead(analogInPin);
    last_ms = millis();
    Serial.println(sensorValue);
  }
}

В программе контроллера Ардуино нужно уделить внимание на три момента:

1. Период дискретизации — здесь Td в милисекундах.
   Нужен для перевода номеров отсчетов во время в секундах. Время = номер отсчета * Td (в секундах, т.е. поделить на 1000)
2. Опорное напряжение — если нет analogReference(), то по умолчанию 5 В для плат Arduino UNO, NANO и другие 5 В платы, 3.3 В для остальных. Если есть analogReference(), то в зависимости от выбранного варианта. Например, analogReference(INTERNAL) — 1.1 В для плат на контроллерах ATmega168 или ATmega328 (Arduino UNO, NANO)
   Нужно для перевода измеренных значений в вольты. У большинства Ардуино плат АЦП 10 бит, а значит диапазон от 0 до опорного напряжения делится на 1024 значения. Поэтому Амплитуда в вольтах = Значение * Опорное напряжение / 1024.
3. Скорость соединения — задается строчкой Serial.begin(9600) — означает 9600 бод.
   Она задается при соединении с ПК.

График сигнала с Ардуино

Осталось построить график сигнала с Ардуино. Для этого перейдите в меню Инструменты -> Плоттер по последовательному соединению.

Там нужно задать (проверить) скорость соединения и если все правильно — построение графика начнется сразу!

Видеодемонстрация

Подробно весь процесс смотрите в видео:

Если возникнут вопросы, то пишите в комментариях здесь, на канале YouTube или обращайтесь в группу ВК.

(с) Роман В. Исаков, 2021