Подключение матлаб к ардуино

Взаимодействие Arduino с MATLAB

Мы собираемся создать простые m-файлы MATLAB, чтобы пообщаться с нашей платой Arduino. Пакеты поддержки MATLAB для оборудования Arduino позволяют использовать MATLAB для связи с вашей платой через USB кабель. Пакеты поддержки доступны для 32-разрядной и 64-разрядной версий Windows, 64-разрядной Mac OS и 64-разрядного Linux.

Установка пакетов

Вы можете легко установить пакеты через интерфейс MATLAB.

Сначала запустите MATLAB и нажмите на выпадающее меню Add-ons. В выпадающем меню выберите Get Hardware Support Packages (получить пакеты поддержки аппаратного обеспечения). Это откроет окно установки пакета.

Выберите Install from internet (установить через интернет), а затем Next.

В следующем окне вы увидите все доступные пакеты для MATLAB и Simulink. Выберите пакет Arduino, затем проверьте все отображаемые пакеты и нажмите Next, чтобы продолжить установку. Обратите внимание, что на этом скриншоте показано, что я переустанавливаю пакеты Arduino, потому что я устанавливал их ранее.

Затем установщик попросит вас войти в свой аккаунт в MathWorks. Если у вас нет учетной записи, вы можете создать ее во время установки. Примите лицензионное соглашение на следующем экране и продолжите загрузку пакетов. Теперь необходимо подождать, пока MATLAB загрузит и установит все необходимые пакеты.

Проверка

Когда пакеты будут установлены, подключите к компьютеру плату Arduino и напечатайте следующую команду в окне команд MATLAB.

Если у вас подключено к компьютеру более одной платы Arduino, то вы должны указать тип платы, с которой пытаетесь связаться:

MATLAB попытается связаться с вашей платой. Если всё пройдет успешно, MATLAB отобразит свойства платы Arduino, подключенной к компьютеру, как показано ниже:

MATLAB: проверка связи с Arduino

Эта информация показывает порт, к которому подключена ваша плата, модель платы Arduino и доступные для платы контакты и библиотеки.

В рабочей области вы увидите переменную a , которая является объектом MATLAB Arduino. Для очистки этого объекта выполните следующую команду:

Эта команда удалит объект a из вашей рабочей области.

Схема соединений

Соберите схему, как показано выше, чтобы выполнить следующие два примера.

Схема соединений для выполнения примеров взаимодействия Arduino и MATLAB

Это будет выглядеть примерно так:

Тестовый стенд для выполнения примеров взаимодействия Arduino и MATLAB

Эксперимент 1: цифровые входы/выходы и MATLAB

В этом примере вы будем мигать светодиодом с помощью MATLAB.

Комплектующие

  • Arduino Uno;
  • 1 x резистор 1 кОм;
  • USB кабель для Arduino;
  • светодиод.

Запустите MATLAB, создайте m-файл и напишите следующий код:

Убедитесь, что в MATLAB не сохранился предыдущий объект Arduino, иначе MATLAB отобразит сообщение об ошибке. Сохрание файл и запустите его. Это запустит мигание светодиода с периодом 1 секунда.

Этапы

  1. Запустите MATLAB и установите пакеты аппаратной поддержки Arduino (если они еще не установлены).
  2. Подключите свою плату к компьютеру и проверьте, работает ли она с MATLAB.
  3. Соберите схему, как показано на рисунке выше, и соедините вывод 11 с одним выводом светодиода через резистор.
  4. Подключите второй вывод светодиода к выводу земли на плате Arduino.
  5. Напишите m-файл и сохраните его. Запустите свой файл, и MATLAB загрузит его на вашу плату.
  6. Светодиод начнет мигать.

Эксперимент 2: аналоговое управление

В этом примере мы будем использовать сигнал с широтно-импульсной модуляцией для изменения яркости светодиода. Программа рассчитывает шаг изменения яркости brightness_step путем деления разности максимального и минимального напряжения, подаваемого на вывод, на количество итераций, за которое мы достигнем максимальной яркости светодиода.

Комплектующие

  • Arduino Uno;
  • 1 x резистор 1 кОм;
  • USB кабель для Arduino;
  • светодиод.

Соберите схему, как было показано на рисунке выше.

Этапы

  1. Запустите MATLAB и установите пакеты аппаратной поддержки Arduino (если они еще не установлены).
  2. Подключите свою плату к компьютеру и проверьте, работает ли она с MATLAB.
  3. Соберите схему, как показано на рисунке выше, и соедините вывод 11 с одним выводом светодиода через резистор.
  4. Подключите второй вывод светодиода к выводу земли на плате Arduino.
  5. Напишите m-файл и сохраните его. Запустите свой файл, и MATLAB загрузит его на вашу плату.
  6. Светодиод начнет светиться, постепенно увеличивая яркость, а затем постепенно угасать.

Вот и всё! Надеюсь, статья оказалась полезной. Оставляйте комментарии!

Источник

Ready to install?

Check the System Requirements

To install a hardware support package, you must have a supported product release, along with the required operating system and base product.

  • A supported release
  • A supported operating system
  • The required base products

If you do not have a supported release or the required base products, you can get started with a free trial, or you can purchase products.

Continue with the Installation

After confirming you have the system requirements, proceed with either installation option listed below.

Option 1: Using the Toolstrip

Launch the Support Package Installer from your version of MATLAB and navigate to the correct support package.

Option 2: «Get Support Package» Button (.mlpkginstall file*)

Clicking the Get Support Package button provides the support package install file:
([filename].mlpkginstall)

There are several ways to initiate the Support Package Installer from these files:

  • Open the .mlpkginstall file directly from your Internet browser.
  • Download and save the file (the default option for some Internet browsers), and open it directly from your Windows, Mac, or Linux operating system.
  • Open the .mlpkginstall file directly from within MATLAB by navigating the Current Folder to the location of the downloaded file and double clicking it. That will initiate the installation for the MATLAB release that you have open.

The primary difference between using the .mlpkginstall file (option 2) rather than the toolstrip (option 1) to initiate support package installation is that the file allows the user to avoid the support package selection screen on the installer.

*These file types were introduced in MATLAB R2013a.

Users without an Internet connection can install hardware support packages by following the download instructions.

Support Package Installer installs this support package and all required third-party software. To start the installer, go to the MATLAB toolstrip and click Add-Ons > Get Hardware Support Packages.

Capabilities and Features

With Simulink ® Support Package for Arduino ® Hardware, you can use Simulink to develop and simulate algorithms that run standalone on your Arduino. The package includes:

  • Hardware plugin detection for Arduino boards in MATLAB and setup screens for initial Arduino board configuration
  • UDP and TCP/IP blocks in the Ethernet shield library and Wi-Fi library to let your Arduino hardware communicate with LEGO MINDSTORMS ® EV3, Raspberry Pi™, and mobile devices (Android™ and iOS) over Ethernet or Wi-Fi
  • Simulink blocks for configuring and accessing Arduino inputs and outputs
  • Write and read blocks to communicate directly with a ThingSpeak™ channel from your algorithms running on an Arduino board
  • Access to Arduino WiFi Shield, onboard Wi-Fi chip on Arduino MKR1000, ESP8266 modules, and Ethernet Shield
  • External mode for interactive parameter tuning and signal monitoring as your algorithm runs on the device (not available on some boards – see list below). Dashboard blocks and Simulation Data Inspector are supported with XCP-based External mode as of R2019a.
  • Model deployment for standalone operation on Arduino boards
  • Simulink I/O access to peripherals connected to Arduino boards before deploying models to hardware, including digital inputs and outputs, I2C read and write, SPI write/read, analog inputs, and pulse width modulated outputs
  • External Interrupt blocks lets you trigger downstream Function-Call subsystems
  • Documentation that guides you on how to create a device driver block to access specific features of your hardware board
  • Simulink Coder™ lets you access the C code generated from Simulink and trace it back to the original model.
  • Embedded Coder ® lets you generate optimized code, use code replacement libraries, and perform software-in-the-loop and processor-in-the-loop verification.

Источник

Getting Started with MATLAB Support Package for Arduino Hardware

This example shows how to use MATLAB® Support Package for Arduino® Hardware to perform basic operations on the hardware such as turning an LED on and off, blinking LEDs and playing sound on a speaker.

Hardware setup

Connect an LED to digital pin 11 on the Arduino hardware through a 1kOhm resistor.

Create an arduino object

If you have more than one Arduino board connected, specify the port and board type.

Turn LED on and off

Write value 1 or true to digital pin 11 turns on the LED and write a value of 0 or false turns it off. Execute the following command at the MATLAB prompt to turn the LED off and on.

Configure the LED to blink at a period of 0.5 second.

Brighten and dim LED

Send pulse signals of specified width to the PWM pins on the Arduino hardware. PWM signals can light up LEDs connected to the pin. The duty cycle of the pulse controls the brightness of the LED. Calculate the amount that the LED brightens and dims by dividing the max and min duty cycle for the pin by the number of iterations.

You can also brighten and dim the lights by changing the voltage of the PWM signal. Calculate the amount that the LED brightens and dims by dividing the max and min voltage for the pin by the number of iterations.

Control an LED using a potentiometer

The potentiometer changes the voltage value read from analog pin 0 which can be used to set the voltage level on the PWM pin to control the brightness of the LED connected. Connect a potentiometer to Arduino hardware with the middle leg connected to analog pin 0 and the other two connected to 5V and GND.

While the code is running, you can rotate the knob on the potentiometer to see how it affects the brightness of the LED.

Control a Piezo speaker using a push button

This part of the example shows how to play a tone controlled by a push button connected to a digital pin on the Arduino hardware. You can also configure a digital pin to pullup mode and use the built-in pullup resistor.

1) Connect a Piezo speaker to digital pin 11.

2) Connect a push button to digital pin 12.

To play a tone on the speaker, you can use playTone method to specify the frequency and duration of the sound. Second, the status of a push button can be detected by reading the connected digital pin’s value. In order for the push button to work, a pullup resistor needs to be connected to the corresponding digital pin on Arduino board. You can use the built-in pullup resistor by configuring the digital pin mode to pullup to enable it. If the button has been pushed, meaning the read back value is 0 , a beep sound is played on the speaker. Execute the following command at the MATLAB prompt to play a sound on the speaker when push button is pressed down.

Clean up

Once the connection is no longer needed, clear the arduino object.

Источник

Arduino Support from MATLAB

Connect to and control Arduino inputs and outputs from MATLAB

Ready to install?

Check the System Requirements

To install a hardware support package, you must have a supported product release, along with the required operating system and base product.

  • A supported release
  • A supported operating system
  • The required base products

If you do not have a supported release or the required base products, you can get started with a free trial, or you can purchase products.

Continue with the Installation

After confirming you have the system requirements, proceed with either installation option listed below.

Option 1: Using the Toolstrip

Launch the Support Package Installer from your version of MATLAB and navigate to the correct support package.

Option 2: «Get Support Package» Button (.mlpkginstall file*)

Clicking the Get Support Package button provides the support package install file:
([filename].mlpkginstall)

There are several ways to initiate the Support Package Installer from these files:

  • Open the .mlpkginstall file directly from your Internet browser.
  • Download and save the file (the default option for some Internet browsers), and open it directly from your Windows, Mac, or Linux operating system.
  • Open the .mlpkginstall file directly from within MATLAB by navigating the Current Folder to the location of the downloaded file and double clicking it. That will initiate the installation for the MATLAB release that you have open.

The primary difference between using the .mlpkginstall file (option 2) rather than the toolstrip (option 1) to initiate support package installation is that the file allows the user to avoid the support package selection screen on the installer.

*These file types were introduced in MATLAB R2013a.

Users without an Internet connection can install hardware support packages by following the download instructions.

Support Package Installer installs this support package and all required third-party software. To start the installer, go to the MATLAB toolstrip and click Add-Ons > Get Hardware Support Packages.

Capabilities and Features

With MATLAB ® Support Package for Arduino ® Hardware, you can use MATLAB to interactively communicate with an Arduino board. The package enables you to perform tasks such as:

  • Acquire analog and digital sensor data from your Arduino board
  • Control other devices with digital and PWM outputs
  • Drive DC, servo, and stepper motors (also supports Adafruit Motor Shield)
  • Access peripheral devices and sensors connected over I2C or SPI
  • Communicate with an Arduino board over a USB cable or wirelessly over Wi-Fi
  • Build custom add-ons to interface with additional hardware and software libraries
  • Read and write CAN Messages with MCP2515 based CAN-Bus shields through supported Arduino boards

Because MATLAB is a high level interpreted language, you can see results from I/O instructions immediately, without compiling. MATLAB includes thousands of built-in math, engineering, and plotting functions that you can use to quickly analyze and visualize data collected from your Arduino.

Источник

Adblock
detector