[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~