Arduino Leonardo · 自动填写Excel的数据记录仪

模拟键盘、自动填写Excel的数据记录仪

2016-05-292.1万

virtualwiz

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精华项目

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本文介绍了一个基于Arduino Leonardo和DS18B20温度传感器的数据记录仪项目。该项目通过模拟键盘协议，自动将传感器数据记录到Excel中，适用于物理实验和数据采集。材料清单包括DFRobot Leonardo、Screw shield V3接线柱扩展板和DS18B20数字温度传感器。实验任务是研究一杯开水冷却至室温的温度变化曲线。通过提供的代码，用户可以轻松实现数据自动记录功能。

LZ是物理实验迷。前段时间躺在床上开脑洞的时候，想到一个东西

https://mc.dfrobot.com.cn/thread-14877-1-1.html

观测各种物理现象的时候经常要测一些数据。用Arduino+传感器这一组合是个非常不错的方法。

比大多数商品Data Logger便宜很多
比仪表+手抄的方法方便很多

然而以前，如果需要记录数据，LZ常用两种方法

串口+Labview，用上位机程序记录数据
数据保存到SD卡中，测完后再读出处理

于是LZ就做了这么个东西，通过传感器测得数据，自动记录到Excel中，用的是Leonardo的模拟键盘协议。

模拟键盘、自动填写Excel的数据记录仪图2

材料清单

DFRobot Leonardo https://www.dfrobot.com.cn/goods-648.html
Screw shield V3 接线柱扩展板 https://www.dfrobot.com.cn/goods-687.html

下面LZ做的这个实验超级简单，任务是研究一杯开水冷却至室温的温度变化曲线。

DS18B20数字温度传感器 https://www.dfrobot.com.cn/goods-726.html

将Leonardo接好传感器。按照DS18B20手册上的说明，DS18B20的数据线是开漏输出的，需要与VCC之间接一个较强的上拉（2K欧姆）。
下载LZ提供的代码。
电脑上打开Excel，选中A1单元格（LZ实测Windows自带的记事本也可以~如果你想保存成纯文本的）
USB连上板子，数据收集开始

大约20分钟后，水也基本上冷却啦~直接拔掉Leonardo停止收集数据

然后就可以画图咯~~Excel大家肯定都会用吧~
LZ没有购买微软的Excel，用的是开源免费的LibreOffice Calc代替。当然功能是类似的

模拟键盘、自动填写Excel的数据记录仪图7

曲线好像画得不太好，LZ正好没玩过瘾。重新采集了一次

还不错吧

送上代码，供大家参考~


#include <Keyboard.h>
#include <OneWire.h>

#define NUMBER_OF_SENSORS 1
#define PREHEAT_TIME 3000

#define StatusLED 13
OneWire  ds(A0);

unsigned int Sample_Number = 1;
float Sample_Value[NUMBER_OF_SENSORS];

void Sensor_Init()
{
  pinMode(A0, INPUT);
}

void Take_Sample()
{
  byte i;
  byte present = 0;
  byte type_s;
  byte data[12];
  byte addr[8];
  float celsius, fahrenheit;
  ds.search(addr);
  type_s = 0;
  ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0x44, 1);        // start conversion, with parasite power on at the end

  delay(1000);     // maybe 750ms is enough, maybe not
  // we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of it.

  present = ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0xBE);         // Read Scratchpad

  for ( i = 0; i < 9; i++) {           // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();
  }

  unsigned int raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
    if (data[7] == 0x10) {
      // count remain gives full 12 bit resolution
      raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
    if (cfg == 0x00) raw = raw << 3;  // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw << 2; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw << 1; // 11 bit res, 375 ms
    // default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
  }
  celsius = (float)raw / 16.0;
  fahrenheit = celsius * 1.8 + 32.0;
  Sample_Value[0] = celsius;
}

void setup()
{
  Sensor_Init();
  Keyboard.begin();
  delay(PREHEAT_TIME);
}

void loop()
{
  digitalWrite(StatusLED, HIGH);
  Take_Sample();
  digitalWrite(StatusLED, LOW);
  Keyboard.print(Sample_Number);
  for (char cyc = 0; cyc < NUMBER_OF_SENSORS; cyc++)
  {
    Keyboard.print("\t");
    Keyboard.print(Sample_Value[cyc]);
  }
  Keyboard.print("\n");
  Sample_Number += 1;
}
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