Интерфейс старт-стопный. Подключение в ДУ(диспетчере устройств). Преобразование интерфейса в MAX6675 Создание макросов анализа графиков

Адрес документа	http://90.189.213.191:4422/temp/sibguti_datchiki_all/sibguti_datchiki_pz_v9/sibguti_datchiki_pz_v9.doc
Программа	архив

Содержание:

• Интерфейс старт-стопный. Основные понятия.
• Подключение и контроль в ДУ (диспетчер устройств)
• Преобразование интерфейса в MAX6675
• Создание макросов анализа графиков
• Практическое задание.

Интерфейс старт-стопный. Широко распространенный способ взаимодействия между электронными схемами:

1. Журнал Схемотехника 2007г-10-стр.4 Повышение надежности асинхронной передачи данных по радиоканалу

Приведен способ разделения сигналов на основе кодирования Манчестер-11

Диспетчер устройств ДУ

Рассмотрим подключение схемы термометра к компьютеру.

При подключении в USB порт происходит определение устройства и назначается виртуальный сом-порт. Ниже на рисунке-gif показано подключение на Comm Port(COM4)

Отображена ситуация подключенного и затем отключенного адаптера.

После включения в работу программы откроется рабочее окно, показано ниже на рисунке.

Преобразование интерфейса в MAX6675

Подготовлено 2а варианта измерительных схем

Измерительная схема на основе микроконтроллера представлена ниже на рисунке. А так же представлена и схема на «аппаратной логике».

Внешний вид с «аппаратной логикой» представлен ниже.

Важно отметить, что прием информации от датчика выполняет специальный модуль max6675

Данных по модулю достаточно много:

- Нормализатор сигнала термопары К-типа, max6675

- MAX6675 термопара SPI и UART и мк PIC16F819

- Что такое ПИД регулятор температуры

- MAX6675ISA+, Преобразователь сигнала термопары

Выход данных от max6675 в стандарте I2C, а схема преобразования переводит интерфейс в стандарт старт-стопного сигнала.

Получаем данные в формате 2х байт, т.е. разрядность 16 бит.

Работа программы для анализа данных

Режимы выбираются нажатием клавиш в латинском регистре или «кликом» левой кнопки мышки при наведении на соответствующую клавишу на экране. Подробное описание клавиш находиться в текстовом файле, который вызывается по клавише =z=

В режиме –f- открывается файл с программой Excel для анализа в графическом виде данных.

Ниже, на gif-рисунке продемонстрирован процесс создания графика.

Рассмотрим процесс создания макроса для построения графиков создаваемых программами подобного типа.

Используем метод «запись своих действий».

Существует и другой метод. Это запись действий по подготовленным примерам. Примеры можно рассмотреть в помощи на Excel и Адр1 , Адр2 а так же много информации в учебных центрах. Наблюдение показывает, кто научился делать макросы, всегда желает поделиться своим опытом.

1. Принципиально! И важно! Проверить формат данных и уточнить, позволяет ли этот формат представлять информацию в виде графика. Ниже данные файла:

22:11:51 0,0

22:11:52 86,9

22:11:53 94,0

22:11:54 87,4

22:11:55 95,3

22:11:56 102,1

Эти данные должны открываться Excel и строиться график.

Ниже на gif-рисунке показано, что эти данные открываются, и график можно построить.

Внимание! Данные с раширением xls могут иметь формат txt и наоборот. Данные файла с расширением txt могут иметь формат xls или любой другой формат. Полный формат данных можно определить по hex представлению файла. Ниже на рисунке дано такое представление в формате hex

2. Создаем файл формата xls, который будет выполнять построение графиков по записанному в нем макросу. Например файл называется test_macros1.xls или расширение может быть xlsm (т.е. с поддержкой макросов). Важно разрешить работу макроса.

3. Так как файлы данных могут иметь любое название, подключение данных в макрос разумно только если это название известно заранее. Следовательно, работа макроса начнется после открытия файла данных. Затем Вы должны нажать клавишу ALT+F8 и вызвать меню макросов.

• Внимание! В зависимости от версии Excel переключение может быть и другими парами клавиш, например CTRL+TAB или пользователь самостоятельно перестроил “горячие» клавиши под свои требования.
• В меню макросов выбрать требуемый макрос и выполнить. Получить график. Для построения следующего графика, Вы закрываете текущий файл данных, и открываете файл следующих данных. И снова, нажав ALT+F8, вызываете меню макроса. Затем повторяете построение.

4. Макрос создается путем записи последовательности действий от момента =начало записи= до момента =окончания записи=. Ниже показан пример макроса для действия выделения всех данных. Внимание! Все данные выделяются нажатием 3х клавиш одновременно Ctrl+Shift+end

Range(Selection, ActiveCell.SpecialCells(xlLastCell)).Select

· Обратите внимание, что макрос1 сохранен в этой книге, т.е. в файле данных. Таким образом, это только разовое исполнение.

· Для работы с другими данными файл надо другой, следовательно, макрос надо записывать в файле предназначенном для макросов, а к данным переходить уже в работе с макросами. Для этого существует нажатие клавиши АLT+TAB или же нажимать все мышкой.

· Ниже на gif-рисунке представлена запись выделения данных в одном файле а сохранение в другом. Сам макрос уже будет содержать команды перехода.

5. Таким образом, вы плавно, шаг за шагом строите свой макрос. Следующий этап – после выделения данных выбрать построение графика и также построить. Далее на gif-рисунке показано построение после выделение и так же сохранение макроса.

• Полученный макрос можно отредактировать:

ActiveWindow.ActivateNext

Range(Selection, ActiveCell.SpecialCells(xlLastCell)).Select

ActiveSheet.Shapes.AddChart.Select

ActiveChart.SetSourceData Source:=Range("'ot_2022-02-07-22-11-51'!$A$1:$B$6") ‘ абсолютная запись названия файла. Может быть ошибка для других файлов

ActiveChart.ChartType = xl3DLine

ActiveChart.PlotArea.Select

Selection.Left = 72.485

Selection.Top = 20.102

ActiveWindow.ActivateNext ‘ в этой строке мы возвращаемся к файлу без графика. Можно убрать эту строку и макрос закончиться на графике.

Обратите внимание, что появились абсолютные названия файла, и размеры выделения. Это может вызвать ошибку, если будут другие названия файла

Данная ситуация обходиться путем введения знаков * и ? которые обозначают любое значение

6. Осталось только ввести свои «реквизиты» в макрос построения графика. Это выполняется путем редактирования «чернового» макроса графика. Далее приведен пример gif-рисунка замены цифрового обозначения 123 на текстовый «график температуры».

И далее смотрим gif-рисунок выполнения макроса, и название получается как надо, а именно «график температуры».

Контрольные вопросы:

- Что такое «диспетчер устройств». Способы вызова и допустимость использования для режима «администратор» или «пользователя-гостя».

- Какой предельный ток допустим для устройств, подключаемых к USB-1,2,3.

- Каким редактором можно исправлять текст макроса.

- Отличия макроса для старых и новых версий Excel. Будут ли работать старые макросы на новых версиях Excel?

Практическое задание: Измерить температуру нагрева в стакане при наливании воды доведенной до кипячения и охлаждения до комнатной температуры и представить полученные данные в виде графика. Допускается использовать другие нагревательные элементы или способы. Важно получить график реального нагрева.

Последовательность действий:

- Получить у преподавателя адаптер и датчик маx6675;

- Подключить в ПК настроить измерительную программу;

- Налить кипяток и получить данные в виде файла; Время измерения не более 10 минут;

- Полученные данные обработать через созданный макрос.

- Отчет должен содержать три файла (отчет c графиками, файл данных, файл-макроса xlsm):

- титульный лист

- лист - график температур в Excel с реквизитами студента в заголовке (ФИО- №группы) , наименование файла данных , например такой ot_2022-02-07-22-11-51.xls

- лист - текст макроса с пояснениями, если они требуются.

- файл данных от программы сбора данных.

- файл макроса для анализа данных

Оценка на 3:

- используется макрос из программы и редактируется под свои реквизиты;

Оценка на 4

- пишется свой макрос со своими реквизитами, со своим типом графика. Например, объемный.

Внимание, в этом случае должно быть 2а – листа графика.

Оценка на 5

- пишется макрос для получения данных от работающей программы, т.е. что бы график строился постоянно, пока работает программа.

Для получения данных постоянного обновления использовать файл otchet_dan.xls формируемый программой

Предоставляется файл xls с макросом через электронную почту для проверки.

Оценка на 5 с практическим выходом на ОКР(опытно конструкторские работы). Оценивается скорость построения и удобство работы с макросом пользователями с объекта.

Скопировать файл данных температур с объекта адр. Представить файл макроса построения графиков.

Автор - Шабронов Андрей Анатольевич тс. +7-913-905-8839 e_mail - shabronov@ngs.ru

ред.2022-02-10 Успехов и здоровья!