如何使用MATLAB以图形格式记录和显示数据

图形表示形式总是有助于可视化数据，并且通过查看趋势和模式非常容易。有很多软件可以根据输入值绘制图形，但是在嵌入式系统中，MATLAB是最受欢迎的软件之一，它不仅可以以图形形式显示结果，而且可以轻松地与硬件和微控制器集成。

在本教程中，我们将学习如何使用MATLAB以图形格式记录和显示数据。在这里，我们使用Arduino和MATLAB记录DHT11的实时温度和湿度数据。以前我们将LM35与MATLAB一起使用以绘制温度曲线图。

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们：

MATLAB入门：快速介绍

将Arduino与MATLAB接口-使用MATLAB和Arduino闪烁LED

直流电动机控制

MATLAB和Arduino之间的串行通信

使用MATLAB进行图像处理入门

您可以在此处参考所有MATLAB教程。

所需的组件

MATLAB安装的笔记本电脑（R2016b或以上版本）

Arduino UNO

DHT11温湿度传感器

电路图

DHT11与MATLAB接口的Arduino代码

将DHT11传感器与Arduino连接后，使用以下代码将代码上传到Arduino Arduino IDE。最后给出了完整的Arduino代码，用于将温度和湿度数据记录和可视化到MATLAB中。让我们了解代码的工作原理。

首先包含用于DHT11传感器的库“ DHT.h”。

#include

然后定义连接到Arduino的DHT11数据引脚。在我们的例子中，它是引脚号4。

#define DHTPIN 4

在“无效设置” 中，初始化串口和DHT11传感器。

void setup（） {

Serial.begin（9600）;

delay（2000）;

dht.begin（）; // initialise DHT11 sensor

}

在‘void loop’函数中，将温度和湿度的值设置为 float 类型。使用命令 float temp = dht.readTemperature（）和 float humi = dht.readHumidity（）从Arduino读取温度和湿度数据。然后在串行监视器上打印这些值，以便MATLAB能够串行读取这些值。

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记录和绘图代码数据

在系统中打开MATLAB，然后在编辑器窗口中开始编码。可以通过在MATLAB中单击“ 新脚本” 来打开编辑器窗口，如下图所示。

在项目结束时给出了用于DHT11传感器数据记录的完整的MATLAB代码。

从定义用于串行通信的变量开始， MATLAB到Arduino。 COM18是连接我的Arduino的端口，您可以进行相应的更改。

s = serial（‘COM18’）;

在下面的代码中， fopen（）用于Arduino和MATLAB之间的串行通信。然后，我们将串行数据保存到名为“ out ”的变量中。 out 变量是一个九位数字的字符串，其中前四位数字存储温度数据，其余位数字存储湿度数据。因此，通过使用 Temp（i）= str2num（out（1：4））和 Humi（i）= str2num（out（5：9））我们正在阅读现在，将完整的代码粘贴到编辑器窗口中之后。

fopen（s）

out = fscanf（s）

Temp（i）=str2num（out（1:4））;

Humi（i）=str2num（out（5:9））;

现在。单击“运行”按钮以处理代码，如下图所示。

等到MATLAB在屏幕的左下角显示忙，如下图所示。这表明MATLAB正在处理代码。

如果代码执行没有任何错误，则显示实时图形窗口将出现在屏幕上，如下所示。在这里，数据将每两秒钟更新一次，因为DHT11传感器将数据发送到串行端口需要两秒钟。

要检查温度和湿度的实时记录值，请双击工作区窗口中的相应变量，如下图所示。

将出现对话框，其中包含所有保存到特定变量中的值。

因此，这是记录，可视化和绘制图形的方式图形。

代码

Arduino代码

#include

#define DHTPIN 4 #define DHTTYPE DHT11

DHT dht（DHTPIN，DHTTYPE）;

void setup（）{

Serial.begin（9600）;

delay（2000） ）;

dht.begin（）;//初始化DHT11传感器

}

无效循环（）{

float temp = dht.readTemperature（）;//读取温度数据

float humi = dht.readHumidity（）;//读取温度数据

Serial.print（temp）;

Serial.print（humi）;

delay（2000）;

}

MATLAB代码

s = serial（‘COM18’）;

time = 100;

i = 1;

while（i

fopen（s）

fprintf（s，“您的串行数据在此处”）

out = fscanf（s）

Temp（i）= str2num（out（ 1：4））;

子图（211）;

图（Temp，‘g’）;

axis（［0，time，20，50］）;

title（‘Parameter： DHT11 Temperature’）;

xlabel（‘---》 x * 0.02 sec中的时间’）;

ylabel（‘---》 Temperature’）;

网格

Humi （i）= str2num（out（5：9））;

子图（212）;

图（Humi，‘m’）;

axis（［0，time，25，100］）;

title（‘Parameter：DHT11 Humidity’）;

xlabel（‘---》 x * 0.02 sec中的时间’）;

ylabel（‘---》湿度％’）;

网格

fclose（s）

i = i + 1;

drawnow;

end

delete（s）

clear s

责任编辑：wv