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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能,非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板,然后运行matlab。 2、 测试使用前,务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266,串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端,而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下: 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块,非常有必要把实验操作步骤说一下,主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意:务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步,WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步,串口打印的操作说明 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。 注:别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步,K1按键按下后,会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步,K2按键按下后,加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码: case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下, 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP(“Netcore_7378CB”, “512464265”, 15000); if(ret == 1) { printf(“rnJoinAP Successrn”); } else { printf(“rnJoinAP failrn”); } break; Netcore_7378CB是热点名,而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可,以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步,摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住,因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步,摇杆左键创建一个TCP服务器,端口号1001 打印CreateTCP Success的话,表示创建成功: 10.3.7 第7步,摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志,方便进入Matlab通信程序: 10.3.8 第8步,修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序: %********************************************************************************************************** %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 第9步,最有一步,运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意,测试程序时,先将板子上电,也就是先把服务器创建好,然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步,发送的数据格式 数据格式比较简单,创建了5个uint16_t类型的数据: uint16_t SendDATA[5]; 10.4.2 第2步,接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$(ASCII编码值是36)给开发板。 int main(void) { /* 省略未写,仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (g_TCPServerOk == 1) { cmd_len = ESP8266_RxNew(cmd_buf, &tcpid); if(cmd_len 》0) { printf(“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”, cmd_len, tcpid, cmd_buf); /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$,对应的ASCII数值是36 */ if(strchr((char *)cmd_buf, 36)) { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)&SyncData, 1); bsp_DelayMS(10); SendDATA[0] = rand()%65536; SendDATA[1] = rand()%65536; SendDATA[2] = rand()%65536; SendDATA[3] = rand()%65536; SendDATA[4] = rand()%65536; /* 发送数据,10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)SendDATA, 10); printf(“找到了相应的字符串rn”); } else { printf(“没有找到了相应的字符串rn”); } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据,如果数值是36(对应的ASCII字符是$),说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后,迟了10ms再发数据给matlab,主要是因为matlab的波形刷新有点快,程序这里每发送给matlab一次数据,matlab就会刷新一次,10ms就相当于100Hz的刷新率,也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些,需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步,配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器: %********************************************************************************************************* %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步,相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细: AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于存储接收到的数据。 RecData = zeros(1,100); %开辟100个数据单元,用于数据处理。 Axis = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于X轴。 window = window_width * (-0.9); %窗口X轴起始坐标 axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot(2,1,1); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); %子图2显示波形的幅频响应 subplot(2,1,2); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解: 变量RecDataDisp,RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间,防止matlab警告和刷新波形慢的问题,大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步,数据同步部分 这部分代码比较关键,matlab先发送同步信号$出去,然后等待开发板回复同步信号$,并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志, = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧,36对应字符‘$’ data(1) = 36; write(t, data(1)); %读取返回值 RecData = read(t,1,‘uint8’); %如果检索到$,读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据 if(RecData == 36) RecData = read(t, 5, ‘uint16’); SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解: 函数write(t, data(1)) 用于发送同步信号$(ASCII值是36)。 函数read(t,1,‘uint8’) 读取1个uint8类型的数据,也就是1个字节。 函数if(RecData == 36) 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$,继续读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步,显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if(SOF == 1) %更新数据 RecDataDisp(AxisValue) = RecData(1); RecDataDisp(AxisValue + 1) = RecData(2); RecDataDisp(AxisValue + 2) = RecData(3); RecDataDisp(AxisValue + 3) = RecData(4); RecDataDisp(AxisValue + 4) = RecData(5); %更新X轴 Axis(AxisValue) = AxisValue; Axis(AxisValue + 1) = AxisValue + 1; Axis(AxisValue + 2) = AxisValue + 2; Axis(AxisValue + 3) = AxisValue + 3; Axis(AxisValue + 4) = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot(2,1,1); plot(Axis(1:AxisValue-1), RecDataDisp(1:AxisValue-1), ‘r’); window = window + 5; axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); drawnow end 这里有以下几点需要大家了解: 数组RecDataDisp,RecData和Axis 这里要尤其注意,matlab的数组索引是从1开始的,也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要,务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步,FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解,这里也做个说明,这里是每接收够50个数据,做一次FFT: if(g_Count== 50) subplot(2,1,2); %对原始信号做 FFT 变换 y = fft(RecDataDisp(AxisValue-50:AxisValue-1), 50); %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs(y)*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot(f, Mag, ‘r’); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明(MDK) 配套例子: V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的: 学习matlab的串口数据通信。 实验内容: K1键 : 列举AP,就是WIFI热点; K2键 : 加入AP,就是加入WIFI热点; K3键 : 9600波特率切换到115200,并设置为Station模式; 摇杆上键 : AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 : AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 : AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 : 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息: 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1 Matlab的上位机效果: 程序设计: 系统栈大小分配: |
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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能,非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板,然后运行matlab。 2、 测试使用前,务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266,串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端,而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下: 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块,非常有必要把实验操作步骤说一下,主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意:务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步,WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步,串口打印的操作说明 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。 注:别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步,K1按键按下后,会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步,K2按键按下后,加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码: case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下, 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP(“Netcore_7378CB”, “512464265”, 15000); if(ret == 1) { printf(“rnJoinAP Successrn”); } else { printf(“rnJoinAP failrn”); } break; Netcore_7378CB是热点名,而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可,以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步,摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住,因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步,摇杆左键创建一个TCP服务器,端口号1001 打印CreateTCP Success的话,表示创建成功: 10.3.7 第7步,摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志,方便进入Matlab通信程序: 10.3.8 第8步,修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序: %********************************************************************************************************** %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 第9步,最有一步,运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意,测试程序时,先将板子上电,也就是先把服务器创建好,然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步,发送的数据格式 数据格式比较简单,创建了5个uint16_t类型的数据: uint16_t SendDATA[5]; 10.4.2 第2步,接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$(ASCII编码值是36)给开发板。 int main(void) { /* 省略未写,仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (g_TCPServerOk == 1) { cmd_len = ESP8266_RxNew(cmd_buf, &tcpid); if(cmd_len 》0) { printf(“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”, cmd_len, tcpid, cmd_buf); /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$,对应的ASCII数值是36 */ if(strchr((char *)cmd_buf, 36)) { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)&SyncData, 1); bsp_DelayMS(10); SendDATA[0] = rand()%65536; SendDATA[1] = rand()%65536; SendDATA[2] = rand()%65536; SendDATA[3] = rand()%65536; SendDATA[4] = rand()%65536; /* 发送数据,10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)SendDATA, 10); printf(“找到了相应的字符串rn”); } else { printf(“没有找到了相应的字符串rn”); } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据,如果数值是36(对应的ASCII字符是$),说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后,迟了10ms再发数据给matlab,主要是因为matlab的波形刷新有点快,程序这里每发送给matlab一次数据,matlab就会刷新一次,10ms就相当于100Hz的刷新率,也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些,需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步,配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器: %********************************************************************************************************* %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步,相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细: AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于存储接收到的数据。 RecData = zeros(1,100); %开辟100个数据单元,用于数据处理。 Axis = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于X轴。 window = window_width * (-0.9); %窗口X轴起始坐标 axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot(2,1,1); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); %子图2显示波形的幅频响应 subplot(2,1,2); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解: 变量RecDataDisp,RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间,防止matlab警告和刷新波形慢的问题,大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步,数据同步部分 这部分代码比较关键,matlab先发送同步信号$出去,然后等待开发板回复同步信号$,并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志, = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧,36对应字符‘$’ data(1) = 36; write(t, data(1)); %读取返回值 RecData = read(t,1,‘uint8’); %如果检索到$,读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据 if(RecData == 36) RecData = read(t, 5, ‘uint16’); SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解: 函数write(t, data(1)) 用于发送同步信号$(ASCII值是36)。 函数read(t,1,‘uint8’) 读取1个uint8类型的数据,也就是1个字节。 函数if(RecData == 36) 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$,继续读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步,显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if(SOF == 1) %更新数据 RecDataDisp(AxisValue) = RecData(1); RecDataDisp(AxisValue + 1) = RecData(2); RecDataDisp(AxisValue + 2) = RecData(3); RecDataDisp(AxisValue + 3) = RecData(4); RecDataDisp(AxisValue + 4) = RecData(5); %更新X轴 Axis(AxisValue) = AxisValue; Axis(AxisValue + 1) = AxisValue + 1; Axis(AxisValue + 2) = AxisValue + 2; Axis(AxisValue + 3) = AxisValue + 3; Axis(AxisValue + 4) = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot(2,1,1); plot(Axis(1:AxisValue-1), RecDataDisp(1:AxisValue-1), ‘r’); window = window + 5; axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); drawnow end 这里有以下几点需要大家了解: 数组RecDataDisp,RecData和Axis 这里要尤其注意,matlab的数组索引是从1开始的,也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要,务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步,FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解,这里也做个说明,这里是每接收够50个数据,做一次FFT: if(g_Count== 50) subplot(2,1,2); %对原始信号做 FFT 变换 y = fft(RecDataDisp(AxisValue-50:AxisValue-1), 50); %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs(y)*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot(f, Mag, ‘r’); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明(MDK) 配套例子: V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的: 学习matlab的串口数据通信。 实验内容: K1键 : 列举AP,就是WIFI热点; K2键 : 加入AP,就是加入WIFI热点; K3键 : 9600波特率切换到115200,并设置为Station模式; 摇杆上键 : AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 : AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 : AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 : 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息: 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1 Matlab的上位机效果: 程序设计: 系统栈大小分配: |
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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能,非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板,然后运行matlab。 2、 测试使用前,务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266,串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端,而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下: 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块,非常有必要把实验操作步骤说一下,主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意:务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步,WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步,串口打印的操作说明 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。 注:别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步,K1按键按下后,会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步,K2按键按下后,加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码: case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下, 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP(“Netcore_7378CB”, “512464265”, 15000); if(ret == 1) { printf(“rnJoinAP Successrn”); } else { printf(“rnJoinAP failrn”); } break; Netcore_7378CB是热点名,而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可,以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步,摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住,因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步,摇杆左键创建一个TCP服务器,端口号1001 打印CreateTCP Success的话,表示创建成功: 10.3.7 第7步,摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志,方便进入Matlab通信程序: 10.3.8 第8步,修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序: %********************************************************************************************************** %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 第9步,最有一步,运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意,测试程序时,先将板子上电,也就是先把服务器创建好,然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步,发送的数据格式 数据格式比较简单,创建了5个uint16_t类型的数据: uint16_t SendDATA[5]; 10.4.2 第2步,接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$(ASCII编码值是36)给开发板。 int main(void) { /* 省略未写,仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while (1) { /* 判断定时器超时时间 */ if (bsp_CheckTimer(0)) { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle(2); } if (g_TCPServerOk == 1) { cmd_len = ESP8266_RxNew(cmd_buf, &tcpid); if(cmd_len 》0) { printf(“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”, cmd_len, tcpid, cmd_buf); /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$,对应的ASCII数值是36 */ if(strchr((char *)cmd_buf, 36)) { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)&SyncData, 1); bsp_DelayMS(10); SendDATA[0] = rand()%65536; SendDATA[1] = rand()%65536; SendDATA[2] = rand()%65536; SendDATA[3] = rand()%65536; SendDATA[4] = rand()%65536; /* 发送数据,10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp(tcpid, (uint8_t *)SendDATA, 10); printf(“找到了相应的字符串rn”); } else { printf(“没有找到了相应的字符串rn”); } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据,如果数值是36(对应的ASCII字符是$),说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后,迟了10ms再发数据给matlab,主要是因为matlab的波形刷新有点快,程序这里每发送给matlab一次数据,matlab就会刷新一次,10ms就相当于100Hz的刷新率,也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些,需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步,配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器: %********************************************************************************************************* %连接远程服务器,IP地址192.168.1.5,端口号1001。 t = tcpclient(‘192.168.1.5’, 1001); 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步,相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细: AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于存储接收到的数据。 RecData = zeros(1,100); %开辟100个数据单元,用于数据处理。 Axis = zeros(1,100000); %开辟100000个数据单元,用于X轴。 window = window_width * (-0.9); %窗口X轴起始坐标 axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot(2,1,1); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); %子图2显示波形的幅频响应 subplot(2,1,2); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解: 变量RecDataDisp,RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间,防止matlab警告和刷新波形慢的问题,大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步,数据同步部分 这部分代码比较关键,matlab先发送同步信号$出去,然后等待开发板回复同步信号$,并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志, = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧,36对应字符‘$’ data(1) = 36; write(t, data(1)); %读取返回值 RecData = read(t,1,‘uint8’); %如果检索到$,读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据 if(RecData == 36) RecData = read(t, 5, ‘uint16’); SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解: 函数write(t, data(1)) 用于发送同步信号$(ASCII值是36)。 函数read(t,1,‘uint8’) 读取1个uint8类型的数据,也就是1个字节。 函数if(RecData == 36) 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$,继续读取10个字节的数据,也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步,显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if(SOF == 1) %更新数据 RecDataDisp(AxisValue) = RecData(1); RecDataDisp(AxisValue + 1) = RecData(2); RecDataDisp(AxisValue + 2) = RecData(3); RecDataDisp(AxisValue + 3) = RecData(4); RecDataDisp(AxisValue + 4) = RecData(5); %更新X轴 Axis(AxisValue) = AxisValue; Axis(AxisValue + 1) = AxisValue + 1; Axis(AxisValue + 2) = AxisValue + 2; Axis(AxisValue + 3) = AxisValue + 3; Axis(AxisValue + 4) = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot(2,1,1); plot(Axis(1:AxisValue-1), RecDataDisp(1:AxisValue-1), ‘r’); window = window + 5; axis([window, window + window_width, AxisMin, AxisMax]); grid on; title(‘串口数据接收’); xlabel(‘时间’); ylabel(‘数据’); drawnow end 这里有以下几点需要大家了解: 数组RecDataDisp,RecData和Axis 这里要尤其注意,matlab的数组索引是从1开始的,也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要,务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步,FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解,这里也做个说明,这里是每接收够50个数据,做一次FFT: if(g_Count== 50) subplot(2,1,2); %对原始信号做 FFT 变换 y = fft(RecDataDisp(AxisValue-50:AxisValue-1), 50); %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs(y)*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot(f, Mag, ‘r’); grid on; title( ‘FFT’); xlabel( ‘频率’); ylabel( ‘幅度’); g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明(MDK) 配套例子: V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的: 学习matlab的串口数据通信。 实验内容: K1键 : 列举AP,就是WIFI热点; K2键 : 加入AP,就是加入WIFI热点; K3键 : 9600波特率切换到115200,并设置为Station模式; 摇杆上键 : AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 : AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 : AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 : 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息: 波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1 Matlab的上位机效果: 程序设计: 系统栈大小分配: |
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