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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能，非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板，然后运行matlab。 2、 测试使用前，务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266，串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端，而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下： 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块，非常有必要把实验操作步骤说一下，主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意：务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步，WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步，串口打印的操作说明 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。 注：别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步，K1按键按下后，会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步，K2按键按下后，加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码： case KEY_DOWN_K2： /* K2键按下， 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP（“Netcore_7378CB”， “512464265”， 15000）; if（ret == 1） { printf（“rnJoinAP Successrn”）; } else { printf（“rnJoinAP failrn”）; } break; Netcore_7378CB是热点名，而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可，以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步，摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住，因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步，摇杆左键创建一个TCP服务器，端口号1001 打印CreateTCP Success的话，表示创建成功： 10.3.7 第7步，摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志，方便进入Matlab通信程序： 10.3.8 第8步，修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序： %********************************************************************************************************** %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 第9步，最有一步，运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意，测试程序时，先将板子上电，也就是先把服务器创建好，然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步，发送的数据格式 数据格式比较简单，创建了5个uint16_t类型的数据： uint16_t SendDATA［5］; 10.4.2 第2步，接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$（ASCII编码值是36）给开发板。 int main（void） { /* 省略未写，仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while （1） { /* 判断定时器超时时间 */ if （bsp_CheckTimer（0）） { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle（2）; } if （g_TCPServerOk == 1） { cmd_len = ESP8266_RxNew（cmd_buf， &tcpid）; if（cmd_len 》0） { printf（“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”， cmd_len， tcpid， cmd_buf）; /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$，对应的ASCII数值是36 */ if（strchr（（char *）cmd_buf， 36）） { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）&SyncData， 1）; bsp_DelayMS（10）; SendDATA［0］ = rand（）%65536; SendDATA［1］ = rand（）%65536; SendDATA［2］ = rand（）%65536; SendDATA［3］ = rand（）%65536; SendDATA［4］ = rand（）%65536; /* 发送数据，10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）SendDATA， 10）; printf（“找到了相应的字符串rn”）; } else { printf（“没有找到了相应的字符串rn”）; } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据，如果数值是36（对应的ASCII字符是$），说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后，迟了10ms再发数据给matlab，主要是因为matlab的波形刷新有点快，程序这里每发送给matlab一次数据，matlab就会刷新一次，10ms就相当于100Hz的刷新率，也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些，需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步，配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器： %********************************************************************************************************* %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步，相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细： AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于存储接收到的数据。 RecData = zeros（1，100）; %开辟100个数据单元，用于数据处理。 Axis = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于X轴。 window = window_width * （-0.9）; %窗口X轴起始坐标 axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot（2，1，1）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; %子图2显示波形的幅频响应 subplot（2，1，2）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解： 变量RecDataDisp，RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间，防止matlab警告和刷新波形慢的问题，大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步，数据同步部分 这部分代码比较关键，matlab先发送同步信号$出去，然后等待开发板回复同步信号$，并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志， = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧，36对应字符‘$’ data（1） = 36; write（t， data（1））; %读取返回值 RecData = read（t，1，‘uint8’）; %如果检索到$，读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据 if（RecData == 36） RecData = read（t， 5， ‘uint16’）; SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解： 函数write（t， data（1）） 用于发送同步信号$（ASCII值是36）。 函数read（t，1，‘uint8’） 读取1个uint8类型的数据，也就是1个字节。 函数if（RecData == 36） 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$，继续读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步，显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if（SOF == 1） %更新数据 RecDataDisp（AxisValue） = RecData（1）; RecDataDisp（AxisValue + 1） = RecData（2）; RecDataDisp（AxisValue + 2） = RecData（3）; RecDataDisp（AxisValue + 3） = RecData（4）; RecDataDisp（AxisValue + 4） = RecData（5）; %更新X轴 Axis（AxisValue） = AxisValue; Axis（AxisValue + 1） = AxisValue + 1; Axis（AxisValue + 2） = AxisValue + 2; Axis（AxisValue + 3） = AxisValue + 3; Axis（AxisValue + 4） = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot（2，1，1）; plot（Axis（1:AxisValue-1）， RecDataDisp（1:AxisValue-1）， ‘r’）; window = window + 5; axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; drawnow end 这里有以下几点需要大家了解： 数组RecDataDisp，RecData和Axis 这里要尤其注意，matlab的数组索引是从1开始的，也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要，务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步，FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解，这里也做个说明，这里是每接收够50个数据，做一次FFT： if（g_Count== 50） subplot（2，1，2）; %对原始信号做 FFT 变换 y = fft（RecDataDisp（AxisValue-50:AxisValue-1）， 50）; %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs（y）*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot（f， Mag， ‘r’）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明（MDK） 配套例子： V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的： 学习matlab的串口数据通信。 实验内容： K1键 ： 列举AP，就是WIFI热点; K2键 ： 加入AP，就是加入WIFI热点; K3键 ： 9600波特率切换到115200，并设置为Station模式; 摇杆上键 ： AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 ： AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 ： AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 ： 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息： 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1 Matlab的上位机效果： 程序设计： 系统栈大小分配： |
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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能，非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板，然后运行matlab。 2、 测试使用前，务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266，串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端，而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下： 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块，非常有必要把实验操作步骤说一下，主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意：务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步，WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步，串口打印的操作说明 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。 注：别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步，K1按键按下后，会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步，K2按键按下后，加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码： case KEY_DOWN_K2： /* K2键按下， 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP（“Netcore_7378CB”， “512464265”， 15000）; if（ret == 1） { printf（“rnJoinAP Successrn”）; } else { printf（“rnJoinAP failrn”）; } break; Netcore_7378CB是热点名，而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可，以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步，摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住，因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步，摇杆左键创建一个TCP服务器，端口号1001 打印CreateTCP Success的话，表示创建成功： 10.3.7 第7步，摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志，方便进入Matlab通信程序： 10.3.8 第8步，修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序： %********************************************************************************************************** %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 第9步，最有一步，运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意，测试程序时，先将板子上电，也就是先把服务器创建好，然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步，发送的数据格式 数据格式比较简单，创建了5个uint16_t类型的数据： uint16_t SendDATA［5］; 10.4.2 第2步，接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$（ASCII编码值是36）给开发板。 int main（void） { /* 省略未写，仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while （1） { /* 判断定时器超时时间 */ if （bsp_CheckTimer（0）） { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle（2）; } if （g_TCPServerOk == 1） { cmd_len = ESP8266_RxNew（cmd_buf， &tcpid）; if（cmd_len 》0） { printf（“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”， cmd_len， tcpid， cmd_buf）; /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$，对应的ASCII数值是36 */ if（strchr（（char *）cmd_buf， 36）） { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）&SyncData， 1）; bsp_DelayMS（10）; SendDATA［0］ = rand（）%65536; SendDATA［1］ = rand（）%65536; SendDATA［2］ = rand（）%65536; SendDATA［3］ = rand（）%65536; SendDATA［4］ = rand（）%65536; /* 发送数据，10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）SendDATA， 10）; printf（“找到了相应的字符串rn”）; } else { printf（“没有找到了相应的字符串rn”）; } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据，如果数值是36（对应的ASCII字符是$），说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后，迟了10ms再发数据给matlab，主要是因为matlab的波形刷新有点快，程序这里每发送给matlab一次数据，matlab就会刷新一次，10ms就相当于100Hz的刷新率，也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些，需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步，配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器： %********************************************************************************************************* %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步，相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细： AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于存储接收到的数据。 RecData = zeros（1，100）; %开辟100个数据单元，用于数据处理。 Axis = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于X轴。 window = window_width * （-0.9）; %窗口X轴起始坐标 axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot（2，1，1）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; %子图2显示波形的幅频响应 subplot（2，1，2）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解： 变量RecDataDisp，RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间，防止matlab警告和刷新波形慢的问题，大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步，数据同步部分 这部分代码比较关键，matlab先发送同步信号$出去，然后等待开发板回复同步信号$，并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志， = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧，36对应字符‘$’ data（1） = 36; write（t， data（1））; %读取返回值 RecData = read（t，1，‘uint8’）; %如果检索到$，读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据 if（RecData == 36） RecData = read（t， 5， ‘uint16’）; SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解： 函数write（t， data（1）） 用于发送同步信号$（ASCII值是36）。 函数read（t，1，‘uint8’） 读取1个uint8类型的数据，也就是1个字节。 函数if（RecData == 36） 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$，继续读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步，显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if（SOF == 1） %更新数据 RecDataDisp（AxisValue） = RecData（1）; RecDataDisp（AxisValue + 1） = RecData（2）; RecDataDisp（AxisValue + 2） = RecData（3）; RecDataDisp（AxisValue + 3） = RecData（4）; RecDataDisp（AxisValue + 4） = RecData（5）; %更新X轴 Axis（AxisValue） = AxisValue; Axis（AxisValue + 1） = AxisValue + 1; Axis（AxisValue + 2） = AxisValue + 2; Axis（AxisValue + 3） = AxisValue + 3; Axis（AxisValue + 4） = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot（2，1，1）; plot（Axis（1:AxisValue-1）， RecDataDisp（1:AxisValue-1）， ‘r’）; window = window + 5; axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; drawnow end 这里有以下几点需要大家了解： 数组RecDataDisp，RecData和Axis 这里要尤其注意，matlab的数组索引是从1开始的，也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要，务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步，FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解，这里也做个说明，这里是每接收够50个数据，做一次FFT： if（g_Count== 50） subplot（2，1，2）; %对原始信号做 FFT 变换 y = fft（RecDataDisp（AxisValue-50:AxisValue-1）， 50）; %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs（y）*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot（f， Mag， ‘r’）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明（MDK） 配套例子： V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的： 学习matlab的串口数据通信。 实验内容： K1键 ： 列举AP，就是WIFI热点; K2键 ： 加入AP，就是加入WIFI热点; K3键 ： 9600波特率切换到115200，并设置为Station模式; 摇杆上键 ： AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 ： AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 ： AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 ： 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息： 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1 Matlab的上位机效果： 程序设计： 系统栈大小分配： |
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2021-11-18 10:27:26
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第10章 Matlab的WIFI通信实现
本章节主要为大家讲解Matlab的WIFI方式波形数据传输和后期数据分析功能，非常实用。 10.1 初学者重要提示 1、 测试本章节例程注意事项。 请优先运行开发板，然后运行matlab。 2、 测试使用前，务必优先看本章第3小节。 10.2 程序设计框架 WIFI模块用的ESP8266，串口通信方式。Matlab端是作为TCP客户端，而WIFI模块是作为TCP服务器。上位机和下位机的程序设计框架如下： 10.3 实验操作步骤 由于要用到WIFI模块，非常有必要把实验操作步骤说一下，主要是考虑到一些用户没有用过WIFI。 注意：务必要保证WIFI模块和电脑在同一个局域网内。 10.3.1 第1步，WIFI模块的插入位置 10.3.2 第2步，串口打印的操作说明 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1。 注：别注意截图里面的注释说明。 10.3.3 第3步，K1按键按下后，会打印附近的WIF热点 特别注意自己用的WIFI热点是否在识别出来的WIFI列表里面。 10.3.4 第4步，K2按键按下后，加入其中一个WIFI热点 本章配套程序的main.c文件有如下一段代码： case KEY_DOWN_K2： /* K2键按下， 加入某个WIFI 网络*/ g_TCPServerOk = 0; ret = ESP8266_JoinAP（“Netcore_7378CB”， “512464265”， 15000）; if（ret == 1） { printf（“rnJoinAP Successrn”）; } else { printf（“rnJoinAP failrn”）; } break; Netcore_7378CB是热点名，而512464265是密码。需要大家根据自己的情况设置。 加入一次即可，以后上电会自动加入。 10.3.5 第5步，摇杆上键打印WIFI获取的IP地址 这个IP地址要记住，因为Matlab上位机要使用。 当前从WIFI热点获取的IP是192.168.1.5。 10.3.6 第6步，摇杆左键创建一个TCP服务器，端口号1001 打印CreateTCP Success的话，表示创建成功： 10.3.7 第7步，摇杆右键进入Matlab通信状态 这里只是设置一下状态标志，方便进入Matlab通信程序： 10.3.8 第8步，修改Matlab上位机程序的服务器地址 将第5步获取的IP地址填写到上位机程序： %********************************************************************************************************** %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 第9步，最有一步，运行matlab上位机程序 M文件的程序代码在例子V5-205_Matlab的WIFI波形刷新和数据分析m文件里面。M文件的运行方法在第4章的4.2小节有详细说明。 注意，测试程序时，先将板子上电，也就是先把服务器创建好，然后运行matlab程序。 10.4 下位机STM32F4程序设计 STM32F4端的程序设计思路。 10.4.1 第1步，发送的数据格式 数据格式比较简单，创建了5个uint16_t类型的数据： uint16_t SendDATA［5］; 10.4.2 第2步，接收同步信号$并发送数据 Matlab发送同步信号$（ASCII编码值是36）给开发板。 int main（void） { /* 省略未写，仅留下关键代码 */ /* 进入主程序循环体 */ while （1） { /* 判断定时器超时时间 */ if （bsp_CheckTimer（0）） { /* 每隔100ms 进来一次 */ bsp_LedToggle（2）; } if （g_TCPServerOk == 1） { cmd_len = ESP8266_RxNew（cmd_buf， &tcpid）; if（cmd_len 》0） { printf（“rn接收到数据长度 = %drn远程ID =%drn数据内容=%srn”， cmd_len， tcpid， cmd_buf）; /* 检索matlab发送过来的同步帧字符$，对应的ASCII数值是36 */ if（strchr（（char *）cmd_buf， 36）） { /* 回复同步帧$ */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）&SyncData， 1）; bsp_DelayMS（10）; SendDATA［0］ = rand（）%65536; SendDATA［1］ = rand（）%65536; SendDATA［2］ = rand（）%65536; SendDATA［3］ = rand（）%65536; SendDATA［4］ = rand（）%65536; /* 发送数据，10个字节 */ ESP8266_SendTcpUdp（tcpid， （uint8_t *）SendDATA， 10）; printf（“找到了相应的字符串rn”）; } else { printf（“没有找到了相应的字符串rn”）; } } } } } 通过函数ESP8266_RxNew获取串口接收到的数据，如果数值是36（对应的ASCII字符是$），说明接收到Matlab发送过来的同步信号了。然后再通过函数ESP8266_SendTcpUdp回应一个同步字符$。 回复完毕后，迟了10ms再发数据给matlab，主要是因为matlab的波形刷新有点快，程序这里每发送给matlab一次数据，matlab就会刷新一次，10ms就相当于100Hz的刷新率，也会有一定的闪烁感。 通过这两步就完成了STM32H7端的程序设计。 10.5 上位机Matlab程序设计 Matlab端的程序设计要略复杂些，需要大家理解matlab端的API。 10.5.1 第1步，配置TCP客户端 下面操作是配置TCP客户端连接服务器： %********************************************************************************************************* %连接远程服务器，IP地址192.168.1.5，端口号1001。 t = tcpclient（‘192.168.1.5’， 1001）; 务必要根据本章3.5小节获取的IP地址进行配置。 10.5.2 第2步，相关变量设置 程序里面对这些变量的注释已经比较详细： AxisMax = 65536; %坐标轴最大值 AxisMin = -65536; %坐标轴最小值 window_width = 800; %窗口宽度 g_Count =0; %接收到的数据计数 SOF = 0; %同步帧标志 AxisValue = 1; %坐标值 RecDataDisp = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于存储接收到的数据。 RecData = zeros（1，100）; %开辟100个数据单元，用于数据处理。 Axis = zeros（1，100000）; %开辟100000个数据单元，用于X轴。 window = window_width * （-0.9）; %窗口X轴起始坐标 axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; %设置窗口坐标范围 %子图1显示串口上传的数据 subplot（2，1，1）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; %子图2显示波形的幅频响应 subplot（2，1，2）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; Fs = 100; % 采样率 N = 50; % 采样点数 n = 0:N-1; % 采样序列 f = n * Fs / N; %真实的频率 这里有以下几点需要大家了解： 变量RecDataDisp，RecData和Axis 这几个变量专门开辟好了数据空间，防止matlab警告和刷新波形慢的问题，大家根据需要可以进行加大。 采样率Fs = 100和采样点数N = 50 这个地方要根据实际的情况进行设置。 10.5.3 第3步，数据同步部分 这部分代码比较关键，matlab先发送同步信号$出去，然后等待开发板回复同步信号$，并读取本次通信的数据。 %设置同步信号标志， = 1表示接收到下位机发送的同步帧 SOF = 0; %发送同步帧，36对应字符‘$’ data（1） = 36; write（t， data（1））; %读取返回值 RecData = read（t，1，‘uint8’）; %如果检索到$，读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据 if（RecData == 36） RecData = read（t， 5， ‘uint16’）; SOF =1; StartData = 0; end 这里有以下几点需要大家了解： 函数write（t， data（1）） 用于发送同步信号$（ASCII值是36）。 函数read（t，1，‘uint8’） 读取1个uint8类型的数据，也就是1个字节。 函数if（RecData == 36） 检查接收到的数据是否是同步信号$。如果是$，继续读取10个字节的数据，也就是5个uint16的数据。 10.5.4 第4步，显示串口上传的数据 下面matlab的数据显示波形 %更新接收到的数据波形 if（SOF == 1） %更新数据 RecDataDisp（AxisValue） = RecData（1）; RecDataDisp（AxisValue + 1） = RecData（2）; RecDataDisp（AxisValue + 2） = RecData（3）; RecDataDisp（AxisValue + 3） = RecData（4）; RecDataDisp（AxisValue + 4） = RecData（5）; %更新X轴 Axis（AxisValue） = AxisValue; Axis（AxisValue + 1） = AxisValue + 1; Axis（AxisValue + 2） = AxisValue + 2; Axis（AxisValue + 3） = AxisValue + 3; Axis（AxisValue + 4） = AxisValue + 4; %更新变量 AxisValue = AxisValue + 5; g_Count = g_Count + 5; %绘制波形 subplot（2，1，1）; plot（Axis（1:AxisValue-1）， RecDataDisp（1:AxisValue-1）， ‘r’）; window = window + 5; axis（［window， window + window_width， AxisMin， AxisMax］）; grid on; title（‘串口数据接收’）; xlabel（‘时间’）; ylabel（‘数据’）; drawnow end 这里有以下几点需要大家了解： 数组RecDataDisp，RecData和Axis 这里要尤其注意，matlab的数组索引是从1开始的，也是开头直接定义AxisValue = 1的原因。 函数plot 这里plot的实现尤其重要，务必要注意坐标点和数值个数要匹配。 10.5.5 第5步，FFT数据展示 FFT部分会在在后面章节为大家详细讲解，这里也做个说明，这里是每接收够50个数据，做一次FFT： if（g_Count== 50） subplot（2，1，2）; %对原始信号做 FFT 变换 y = fft（RecDataDisp（AxisValue-50:AxisValue-1）， 50）; %求 FFT 转换结果的模值 Mag = abs（y）*2/N; %绘制幅频相应曲线 plot（f， Mag， ‘r’）; grid on; title（ ‘FFT’）; xlabel（ ‘频率’）; ylabel（ ‘幅度’）; g_Count = 0; drawnow end 10.6 实验例程说明（MDK） 配套例子： V6-204_Matlab的WIFI通信实现 实验目的： 学习matlab的串口数据通信。 实验内容： K1键 ： 列举AP，就是WIFI热点; K2键 ： 加入AP，就是加入WIFI热点; K3键 ： 9600波特率切换到115200，并设置为Station模式; 摇杆上键 ： AT+CIFSR获取本地IP地址; 摇杆下键 ： AT+CIPSTATUS获得IP连接状态; 摇杆左键 ： AT+CIPSTART建立TCP服务器; 摇杆右键 ： 进入Maltab数据通信状态; 使用AC6注意事项 特别注意附件章节C的问题。 上电后串口打印的信息： 波特率 115200，数据位 8，奇偶校验位无，停止位 1 Matlab的上位机效果： 程序设计： 系统栈大小分配： |
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