Arduino 筆記 - 製作一個溫溼度記錄器 (2)

在前一篇文章中，我們已經用 Arduino 做出了一個溫溼度計，這個溫溼度計可以在 LCD 上顯示即時的溫度與溼度，而且也會定時把溫度與溼度讀值送到 Serial Port 上，每兩秒鐘一次。接下來我們要寫一支 Log 程式，這支程式會在 PC 端上跑，它的任務是把 Arduino 送過來的溫溼度資料保存到檔案中。

Log 程式

底下就是這支 Log 程式(Log.tcl):

# 定義 Serial Port 以及通訊設定
set serialPort COM4:
set iomode "9600,n,8,1"

# 從 Serial Port 收資料
proc GetData {channel} {
    if {[gets $channel line] > 0} {
        # 取得一個時間戳記
        set now [clock seconds]
        set timestamp [clock format $now -format {%Y/%m/%d,%H:%M:%S}]
        
        # 在收到的資料行(line)前面加上時間戳記後印出
        puts $timestamp,$line
    }
}

# 開啟 Serial Port
set channel [open $serialPort RDWR]

# 設定 Serial Port
# 預設 9600bps, no parity, 8-bit data, 1 stop bit
fconfigure $channel -mode $iomode -blocking 0 -buffering line

# 當 Serial Port 有資料可讀時，自動呼叫 GetData 收資料
fileevent $channel readable [list GetData $channel]

# 進入 Event-Loop 處理 file events
vwait forever

程式說明：

• 因為任務是把 Arduino 送過來的溫溼度資料保存到檔案中，所以 Log 程式涉及「開啟 Serial Port」、「設定 Serial Port 的 Baud Rate 等通訊設定」並且「從 Serial Port 上接收 Arduino 送過來的資料」這些工作。
• 值得注意的一件事是，因為 Arduino 送過來的只有溫溼度的資料，並沒有時間的資訊，所以在把溫溼度資料保存到檔案前，Log 程式會順便在每一行資料前面加個時間戳記。
• 這支 Log 程式是用 Tcl 語言寫的，你需要一個 Tcl 直譯器(Tcl Interpreter)才能執行它，Tcl 直譯器我們建議你使用 tclkit。你可以直接點這裏下載壓縮檔，壓縮檔裏已經打包了 Log 程式以及 tclkit，檔名分別是 Log.tcl 與 tclkitsh.exe。

Log 程式操作說明

將前一篇的溫溼度計程式上傳到 Arduino 板子上，而且打開 Serial Monitor 也確定 Arduino 可以把溫溼度資料送到 Serial Port 了:

接著我們就用 Log 程式把溫溼度資料保存到檔案。請先點這裏下載 Log 程式與 tclkit 的壓縮檔，並解壓縮檔案。

Log 程式的操作辦法如下，開一個 DOS 視窗，然後輸入指令，像這樣：

(註: 記得先關掉 Serial Monitor 以免 Serial Port 被佔住而導致 Log 程式開不了 Serial Port)

接著 Arduino 送過來的資料就會被保存到 SHT15data.txt 文字檔中了:

假如 SHT15data.txt 已經有存一些資料，不想讓 SHT15data.txt 的內容被覆蓋掉的話，可以用 >> 把資料附加到檔案中:

用 Excel 繒製折線圖

有了溫溼度資料後，我們可以用 Excel 繒製溫度和溼度的折線圖。請用 Excel 開啟文字檔，Excel 會跳出這個匯入字串精靈視窗:

選擇「分隔符號」，然後按「下一步」。

分隔符號選「逗點」即可，然後按「完成」，資料便會匯入到 Excel 裏，接著再利用 Excel 的圖表功能繒製折線圖就可以了。 下圖是我用 Exel 畫出的溫度折線圖與溼度折線圖：

以上是一個 Arduino 教學實例，教你如何用 Arduino 製作一個溫溼度記錄器。Arduino 真的很簡單，在看完前面的介紹後，相信你也會有同感。下回我們將改用 Google Chart API 來製作圖表。

也許你可以為這個溫溼度記錄器做一些改良，比如加上幾顆不同顏色的 LED 燈，然後調整一下程式的邏輯，讓 Arduino 在發現溫度超出某個門檻時就自動打開 LED 燈號，例如低於 27 度開綠燈，超過 27 度開黃燈，超過 30 度就開紅燈等，諸如此類的。你也可以用 Java, C# , Python 或是任何你熟悉的程式語言重新翻寫 Log 程式，趁這個機會學習或複習寫 Serial Port 的程式。

參考資料

• Arduino 筆記 - 製作一個溫溼度記錄器 (1)
• Tcl Reference Manual: fileevent
• 用 Arduino 製作溫溼記錄器