[算法][三轴、六轴、九轴传感器算法分析] 1、分享一个三轴加速计matlab动态可视化脚本

 

 

一、有啥用

    这里用的是LIS3DH三轴加速计,输出为X、Y、Z轴的加速度,通过串口连接电脑,电脑里运行matlab脚本通过串口实时获取数据并做可视化显示。

    这里虽然是针对LIS3DH的,其实稍作修改即可适用其他型号的运动传感器,如:MPU6050,甚至是其他格式的串口数据。

 

二、具体分析

    首先通过串口传来的数据格式为:6位X轴加速计整数+空格+6位Y轴+空格+6位Z轴+换行

printf("%6d %6d %6d\r\n", data.AXIS_X/16, data.AXIS_Y/16, data.AXIS_Z/16);

 

    那么matlab如何读取串口并对其数据进行可视化展示的呢?

serial.m

 1 %http://blog.csdn.net/qwertyuj/article/details/12108155%
 2 clc;
 3 
 4 global t;
 5 global x;
 6 global ii;%数组下标
 7 
 8 global m_x;%3轴加速度
 9 global m_y;
10 global m_z;
11 
12 global d_a;%差分
13 
14 t = [0];
15 ii = 0;
16 x = -100;
17 
18 m_x = [0];
19 m_y = [0];
20 m_z = [0];
21 d_a = [0];
22 
23 subplot(1,2,1);%将x,y,z轴加速度图像绘制在整个1X2界面中的第1格
24 p = plot(t,m_x,t,m_y,t,m_z,'EraseMode','background','MarkerSize',5);%初始化图像,图像中有3条线(t,m_x),(t,m_y),(t,m_z)
25 axis([x-200 x+200 -1600 1600]);%设置显示窗口,前两个是x轴的最小、最大极限;后两个是y轴最小、最大极限
26 grid on;%绘制网格(如果不加这句就不绘制网格)
27 subplot(1,2,2);
28 q = plot(t,d_a,'EraseMode','background','MarkerSize',5);%同理,这里只有一条线
29 axis([x-200 x+200 -1600 1600]);
30 grid on;
31 
32 %%
33 
34 try
35     s=serial('com5');
36 catch
37     error('cant serial');
38 end
39 set(s,'BaudRate', 38400,'DataBits',8,'StopBits',1,'Parity','none','FlowControl','none');%设置串口属性等
40 s.BytesAvailableFcnMode = 'terminator';
41 s.BytesAvailableFcn = {@callback,p,q};%设置串口回调函数,串口有数据传输过来就会转到回调函数,p、q为参数
42 
43 fopen(s);%打开串口
44 
45 pause;%按任一按键结束
46 fclose(s);
47 delete(s);
48 clear s
49 close all;
50 clear all;

  该文件是主文件,首先声明各种全局变量(matlab全局变量其他函数使用时需要用global声明),然后对这些全局变量初始化,接着实例化两个绘图窗口(第一个窗口3条线——分别是x、y、z三轴的加速度随时间变化曲线;第二个窗口一条线——是差分随时间变化曲线)。34行之后为设置串口、打开串口,接下来动态绘图所有操作均在回调函数中进行了。

     来看看回调函数

callback.m 

 1 %%  
 2 function callback(s,BytesAvailable,p,q)  
 3       
 4     global t;               %引用全局变量(4-12行)
 5     global x;  
 6     global ii;%数组下标
 7     
 8     global m_x;%3轴加速度
 9     global m_y;
10     global m_z;
11     
12     global d_a;%差分
13     
14     out = fscanf(s);%读取串口数据,转换为num数据存储在data中
15     data = str2num(out);
16 
17     t = [t ii];%数组插入最新数据在最后面
18     m_x = [m_x data(1,1)]; 
19     m_y = [m_y data(1,2)]; 
20     m_z = [m_z data(1,3)];
21     
22     d_a = [d_a abs(m_x(1,ii+2)-m_x(1,ii+1))+abs(m_y(1,ii+2)-m_y(1,ii+1))+abs(m_z(1,ii+2)-m_z(1,ii+1))];
23     
24 
25     set(p(1), 'XData',t,'YData',m_x(1,:));%用新数据更新图
26     set(p(2), 'XData',t,'YData',m_y(1,:));
27     set(p(3), 'XData',t,'YData',m_z(1,:));
28    
29     set(q(1), 'XData',t,'YData',d_a(1,:));
30 
31     drawnow %重新绘制图,并移动两个图的窗口,使之呈现运动效果
32     x = x + 1;  
33     subplot(1,2,1)
34     axis([x-200 x+200 -1600 1600]);  
35     subplot(1,2,2)
36     axis([x-200 x+200 -1600 1600]);  
37     ii=ii+1;  
38 end 

  每次串口有数据均会触发回调函数。在回调函数中,首选获取串口流,并将串口数据流转换为data数组。接着用读取的新的data数据插入到老的数组(17~22行)。第25~29行则是用新的3+1个曲线的数据更新图。第31行之后的负责移动视窗,使之呈现出数据在滚动的效果。

 

三、最终效果

 

四、楼主讲话

好长时间没写文章了!就拿这个水水的小工具作为开篇~ 

 

 

 

posted @ 2016-06-12 15:09  beautifulzzzz  阅读(12461)  评论(2编辑  收藏  举报