Для демонстрації збирання статистики я за допомогою ультразвукового датчика HC-SR04 фіксую, коли колеги проходят перед моїм робочим столом. Додаткову корисну інформацію про те, як схрестити Arduino, Processing та R я взяв звідси.
Arduino
Ось схема для Arduino Uno
Якщо хтось проходить перед столом спрацьовує спікер (і лампочка).
Скетч для Arduino знаходиться тут.
Тут необхідно врахувати кілька моментів
- Використовується бібліотека NewPing, її потрібно проінсталювати до вашого Arduino середовища і перезапустити IDE
- Щоб мінімізувати хибні спрацювання, я перевіряю наявність сигналу кілька разів поспіль. Див. функцію pingConfirms. Треба сказати, що надійність спрацювання ще далека від ідеалу: то сигнал спрацьовує по декілька разів за один прохід, то пропускає проходи. Проте для наших наочних цілей це не дуже суттєво
- Зверніть увагу на константу MAX_DISTANCE, вона задає максимальу відстань до якої датчик буде спрацьовувати.
- Найважливіший момент: дані до комп’ютера передаються через серійний порт. Щоб відрізнити дебажний вивід перед даними я вивожу "$data:", цей текст я сприймаю як маркер даних, які будуть додаватись до CSV файлу, тому якщо даних більше одного, можна їх розділяти комою
- В нашому випадку в якості даних передається відстань в сантиметрах, але рельно нас це значення не буде цікавити, ми будемо просто групуваи дані за кількістю
Processing
В цьому проекті Processing 2 я буду використовувати вийнятково для зчитування даних з серійного порта (USB) і дописування їх до CSV файлу. Ви можете також вискористовувати Processing для візуализації своїх даних, проте тут графики я малюватиму за допомогою R.
Середовище Processing дуже схоже на середовище Arduino, але мова Java-подібна. Універсальний скетч для зчитування данных з Arduino тут.
Спочатку вам потрібно запустити скетч, він виведе в консоль список всіх доступних серіальних портів, знайдіть порт, на якому працює Arduino, візьміть його порядковий номер (нумерація починається з нуля) і пропишіть його в константу mySerialPort, після цього скетч потрібно перезапустити і він почне збирати дані. Зверніть також увагу на шлях до файлу у скетчі, куди записуються дані
String filePath = sketchPath("../../data/data.csv");
Функція sketchPath створить шлях відносно папки в якій знаходиться скетч. Якщо файлу нема - він створиться, якщо вже є - до нього будуть додаватись рядки. Автоматично першим елементом в кожному рядку CSV файлу буде timestamp (кількість мілісекунд після 1970-01-01).
R
Для обробки даних і відображення графіків я використовую статистичний пакет R.
Після інсталяції R системм можна увійти в інтерактивний режим за допомогою однобуквенної команди R. (Щоб вийти з інтеактивного режиму введіть q().
Я написав невеличкий скрипт, який
- Зчитує дані з CSV файлу в пам’ять.
- Вирізає дані потрібного часового інтервалу: для цього підправте змінні startDate і endDate
- Підрховує число проходжень у кожнмоу з 10-хвилининх інтервалів. Можна інтервал зменити, він заданий у змінній period, це значення в секундах
- Малює стовпчиковий графік.
Для запуска всього цього зробіть таке:
- З консолі запустить команду R
- Задайте шлях до каталога, в якому знаходиться ваш data.csv файл:
setwd("/home/solvek/projects/electronics/counter/data")
- Запустіть R скрипт:
source("../plotchart.R")
Тут шлях до скрипта вказаний відносно вищезаданого каталогоа даних
Святковий бонус
Можливо ви вже звернули увагу на те, що спікер видає сигнал з тональністю, котра залежить від відстані, на якій проходять повз датчик. Таким чином з Arduino можна зробити примітивний музичний інструмент:
Ось перероблений для цього скетч. Схемку змінювати не потрібно.
