电机参数识别-实验数据传送、获取

电机的电流，转速的数据，给定数据借助到串口通信。

STM32端

STM32只负责将电机的电流，转速的数据，给定数据打包发送。

数据处理的整体思路：将小数扩大为整数，然后将数据的低八位和高八位分开，最后依次发送代码如下

/*******数据处理：按字节发送******/
void data_deal_16bit(float time,int goal,int speed,float current)
{u8 data[9];int cur,i;cur=((int)(time*1000));data[0]=(u8)(cur>>8);data[1]=(u8)(cur);data[2]=(u8)(goal>>8);data[3]=(u8)(goal);data[4]=(u8)(speed>>8);data[5]=(u8)(speed);if(current<0){data[8]=1;cur=abs((int)(current));}else{data[8]=0;cur=((int)(current));}data[6]=(u8)(cur>>8);data[7]=(u8)(cur);for(i=0;i<9;i++){USART_SendData(USART1,data[i]);//向串口1发送数据while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待发送结束}
}

MATLAB端

搭建实验数据采集平台

MATLAB的串口通信采用MATLAB APP进行编写：MATLAB APP是应用程序是为执行技术计算任务而编写的交互式应用程序。它是一个可视化界面。为了实现STM32和MATLAB的串口通信。需要利用MATLAB APP完成对串口的初始化，界面设置，对接受数据进行处理，可视化。

**串口初始化设置：**主要设置波特率、校验位、停止位、数据位、触发中断字符、输出缓冲区大小、输出缓冲区大小、触发中断的数据量等。其串口初始化设置如示：

             delete('test.txt');                     %删除文件global numnum=0;app.scom=serial('COM3');                % 串口设置app.scom.InputBufferSize =512;          %输入缓冲区大小（单位字节）app.scom.OutputBufferSize =512;         %输出缓冲区大小（单位字节）app.scom.ReadAsyncMode='continuous';    %数据读取模式：连续app.scom.BaudRate =115200;                %波特率app.scom.Parity ='none';                %校验位app.scom.StopBits =1;                   %停止位app.scom.DataBits =8;                   %数据位app.scom.Terminator ='CR';              %触发中断的字符app.scom.FlowControl ='none';           %流控%           scom.timeout =1;                    %一次操作超时时间app.scom.BytesAvailableFcnMode = 'byte';%设置数据读入格式app.scom.BytesAvailableFcnCount = 36; %触发中断的数据数量app.scom.BytesAvailableFcn = {@call_back}; %串口接收中断回调函数tryfopen(app.scom);catchapp.Lamp.Color=[0,0,1];endapp.Lamp.Color=[0,1,0];fprintf(app.scom,"%s\n" , 'TT');          %发送数据：ASSCII码fwrite(app.scom,10);

关闭串口的程序

       fprintf(app.scom, '%s\n', 'PP');          %发送数据：ASSCII码fwrite(app.scom,10);fwrite(app.scom,13);fwrite(app.scom,10);fclose(app.scom);                  % 关闭串口delete(app.scom);                  % 删除串口对象clear app.scom ;                   % 清除变量delete(instrfindall)  ;      % 关闭串口app.Lamp.Color=[1,0,0];

设置的界面如下：

回调函数：

从串口的初始化可以看出，当MATLAB端接收到36个字符时就会触发回调函数对接收到的数据进行还原，存储，流程图如下：

代码如下：

%每次读入36个数据，每9个一组。顺序：时间，期望，转速，电流
function [outputArg1,outputArg2] = call_back(obj,inputArg2)global speed;global time;global current;global  aid;number=0;data=zeros(4,4);   %存储数据read = fread(obj,36);     % 接收数据(BASCII码)  for i=1:9:36                 %解析数据number=number+1;data(1,number)=bitshift(read(i),8)+read(i+1);    %时间data(1,number)=data(1,number)/1000;data(2,number)=bitshift(read(i+2),8)+read(i+3);      %   PWMif bitget(data(2,number),16)data(2,number)=data(2,number)-65536;enddata(3,number)=bitshift(read(i+4),7)+read(i+5);      %转速if bitget(data(3,number),16)data(3,number)=data(3,number)-65536;end       data(4,number)=bitshift(read(i+6),8)+read(i+7);      %电流data(4,number)= data(4,number)*(-1)^(read(i+8));endif data(1,number)>1start_num=data(1,number)-0.1;elsestart_num=0;endplot(data(1,: ),data(2,:),'r-',data(1,: ),data(3,:),'b-',data(1,: ),data(4,:),'k-');axis([start_num data(1,number) -500 1000]);
%    grid
%    legend('期望', '转速','电流（MA）');hold onspeed=data(3,number);time=data(1,number);current=data(4,number);aid=data(2,number);fid = fopen('test.txt','a'); % 打开一个文本文档(w:覆盖上次数据；a在打开文档的末端添加数据)。 for i=1:4fprintf(fid,'%.3f\t\t',data( :,i));           % 写入文件中fprintf(fid,'\n');endfclose(fid);

结果可视化

点击“打开串口”，matlab 就可以开始采集数据。数据放在test.xxt文件中

为了看到整体的数据，还需要对数据进行可视化。另外，为了下一步能够利用数据测量电机参数，需要对数据进行重新排版。

编写一个.m文件来做这些事


txt=importdata('test.txt');
%txt=xlsread('数据文件.xls','sheet1' );
time=txt(: ,1);
speed=txt(: ,5);
current=txt(: ,7)/1000;input_v=txt(: ,3);
% 转速--时间图像
subplot(2,2,1)
plot(time,speed,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('转速');% 电流--时间图像
subplot(2,2,2)
plot(time,current,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('电流A');% 给定值--时间图像
subplot(2,2,3)
plot(time,input_v,'r');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('PWM值');
txt=[time current time speed time input_v];xlswrite('数据文件',txt);

数据可视化结果

从理论上知道，当对电机停止给PWM时，电机应该开始减速至停止，不会出现上图6S是转速突然上升的情况，因此可以确定，6S时有错误数据。剔除错误数据后的可视化图片如下图：

数据重新排版

重新排版的数据放在“数据文件.xls”中

下面就可以利用这些数据测量电机参数了！！！