[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/, data.AXIS_Y/, data.AXIS_Z/);

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

 %http://blog.csdn.net/qwertyuj/article/details/12108155%
 clc;

 global t;
 global x;
 global ii;%数组下标

 global m_x;%3轴加速度
 global m_y;
 global m_z;

 global d_a;%差分

 t = [0];
 ii = 0;
 x = -100;

 m_x = [0];
 m_y = [0];
 m_z = [0];
 d_a = [0];

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）
 subplot(1,2,2);
 q = plot(t,d_a,'EraseMode','background','MarkerSize',5);%同理，这里只有一条线
 axis([x-200 x+200 -1600 1600]);
 grid on;

 %%

 try
     s=serial('com5');
 catch
     error('cant serial');
 end
39 set(s,'BaudRate', 38400,'DataBits',8,'StopBits',1,'Parity','none','FlowControl','none');%设置串口属性等
 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

 fopen(s);%打开串口

 pause;%按任一按键结束
 fclose(s);
 delete(s);
 clear s
 close all;
 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

 %%
 function callback(s,BytesAvailable,p,q)  

 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

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);

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)];

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))];
     

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,:));

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;
 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~