Arduino获取温度实时曲线图并记录到excel生成统计图

这次使用Arduino控制板写了一个获取温度呈现实时曲线图，然后将所有数据都存储到excel表中，并且在excel中生成统计图。

代码分为两个大部分，一部分是实时获取温度，并且在matplotlib监视器中显示曲线图。这一部分我设定了x轴是随时间进行移动的，只能显示6秒内的数据；第二部分是将获取到的温度全部记录到excel表中，然后生成一个统计折线图。

在写代码过程中因为数据量不大所以全部使用了列表的形式进行储存，使用过程中可能会出现崩溃的情况。

在测试时，不知道是传感器原因还是数据读取的有问题，总是会出现获取温度的列表元素为空或者没有整数部分，所以在进行了更改通过条件判断去除了异常温度数据，还有一种是因为传感器使用不当，出现了-127的温度数据，干扰了最后统计图的效果所以这里也进行了筛除。

import xlsxwriter
import time
import serial
import datetime
import matplotlib.pyplot as plttem = []
fig, ax = plt.subplots()
def save_temp():datetime_now = []plt.ion()  # 打开交互模式plt.xlabel('DateTime') #设置x轴的标题plt.ylabel('Temperature') #设置y轴标题if serial.isOpen(): print ('串口已打开')try: #绘制实时折线图while 1:size = serial.inWaiting()if size != 0:now = datetime.datetime.now() #获取系统时间time_sh = now.strftime('%H:%M:%S') #修改时间格式response = serial.readline(1000)  # 读取内容并显示s1 = response.decode('utf-8').split() #将获取到的串口数据转化为字符串if len(s1) > 0 and len(s1[0])>3:  #这里是为了去除空数据以及传感器传回的错误数据s = float(s1[0])if s != -127: #由于传感器的问题，偶尔会出现-127的问题，这里直接去除tem.append(s) #将传感器温度加入到列表中datetime_now.append(time_sh) #为了和传感器数量保持一致，在这里添加时间轴temp_line = tem.copy() #因为x轴移动需要删除列表元素，记录数据到excel又要保存所有数据，所以需要复制date_line = datetime_now.copy()while len(temp_line) > 6: #设定在监视器中只保留6组数据，然后x轴随时间进行移动temp_line.pop(0)date_line.pop(0)ax.cla()  # clear plotjax.plot(date_line,temp_line, 'r', lw=1)  # 绘制折线图plt.pause(0.1)serial.flushInput()time.sleep(1)except KeyboardInterrupt: #将传感器数据写入excel，并生成统计图serial.close() date = datetime.datetime.now().strftime('%m-%d%H%M') #获取系统时间，为了保存excel文件时进行命名f = xlsxwriter.Workbook(r'Temp{0}.xlsx'.format(date)) #根据结束温度测试时间创建xlsx文件sheet1 = f.add_worksheet('arduino_data') #添加表bold = f.add_format({'bold': 1}) #设置格式row0 = ["date", "temp"]sheet1.write_row('A1', row0, bold) #创建第一行标题sheet1.write_column('A2', datetime_now) #写入第一列时间数据sheet1.write_column('B2', tem) #写入第二列温度数据# 创建一个柱状图(line chart)chart_col = f.add_chart({'type': 'line'})len_date = len(datetime_now)len_temp = len(tem)#设置折线图数据的范围chart_col.add_series({ 'name': ['arduino_data', 0, 1],'categories': ['arduino_data', 1, 0, len_date, 0],'values': ['arduino_data', 1, 1, len_temp, 1],'line': {'color': 'red'},})# 设置图表的title 和 x，y轴信息chart_col.set_title({'name': '温度变化表'})chart_col.set_x_axis({'name': '时间'})chart_col.set_y_axis({'name': '温度(℃)'})# 设置图表的风格chart_col.set_style(1)# 把图表插入到worksheet并设置偏移sheet1.insert_chart('C10', chart_col, {'x_offset': 50, 'y_offset': 10})f.close()if __name__ == '__main__':serial = serial.Serial('COM4',9600,timeout=2)save_temp()

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