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node.js - 使用 javascript 和 socket.io 从串口显示多个传感器数据

问题描述

我是 Node.JS 和 Arduino 的新手。我有一个带有温度传感器的 Arduino 设置。我正在用 Arduino 读取温度值。我的串行监视器输出如下：

串行监视器：

0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.34

我使用串行端口将数据从 Arduino 发送到我的终端，然后以图表形式在我的网络浏览器上显示数据。我正在使用 express 和 socket.io。这是使用 index.js 与 arduino 和浏览器的连接。还有一个 index.html

index.js：

    var express = require('express');

    var app = express();
    var http = require('http').Server(app);
    var server = http.listen(4000, "0.0.0.0", () => { //启动服务器，监听4000端口。
        console.log("监听 4000 端口的请求...");
    })

    var io = require('socket.io')(server); //将socket.io绑定到我们的快递服务器。

    app.use(express.static('public')); //在GET上发送index.html页面/

    const SerialPort = 要求（'serialport'）;
    const Readline = SerialPort.parsers.Readline;
    const port = new SerialPort('/dev/ttyUSB0'); //将串口连接到端口COM3。因为我的 Arduino Board 连接在端口 COM3 上。在 Arduino IDE -> 工具 -> 端口上查看您的
    const parser = port.pipe(new Readline({delimiter: '\r\n'})); //仅在新行到来时读取该行。
    parser.on('data', (temp) => { //读取数据
        控制台.log（临时）；
        var 今天 = 新日期（）；
        io.sockets.emit('temp', {日期: today.getDate()+"-"+today.getMonth()+1+"-"+today.getFullYear(), 时间: (today.getHours()) +":"+(today.getMinutes()), temp:temp}); //向所有连接的客户端发送 datd 即 {date, time, temp}。
    });

    io.on('连接', (socket) => {
        console.log("有人连接。"); //在新客户端连接时显示日志。
    })

从串口接收温度数据 Arduino 显示在 index.html（网络浏览器）中。

索引.html：

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>
        <title>Temperature Plot</title>
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    </head>
    <body>
        <h1>Temperature Graph</h1>
        <h4>Date: <span id="date"></span></h4>
        <div class="chart-container" style="position: relative; width:75vw; margin: auto;">
            <canvas id="myChart"></canvas>
        </div>
        <link href="https://fonts.googleapis.com/css?family=Lato" rel="stylesheet">
        <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/Chart.js/2.4.0/Chart.min.js"></script>
        <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/socket.io/2.0.4/socket.io.js"></script>
        <script>
            var socket = io.connect('http://192.168.1.3:4000'); //connect to server
            var ctx = document.getElementById('myChart').getContext('2d');
            var chart = new Chart(ctx, {
                // The type of chart we want to create
                type: 'line',
                // The data for our dataset
                data: {
                labels: [],
                datasets: [{
                    label: "Temperature",
                    borderColor: "#FF5733",
                    data: [],
                    fill: false,
                    pointStyle: 'circle',
                    backgroundColor: '#3498DB',
                    pointRadius: 5,
                    pointHoverRadius: 7,
                    lineTension: 0,
                }]
                },
                // Configuration options go here
                options: {}

            });
            socket.on('temp', function(data) { //As a temp data is received
                console.log(data.temp);
                document.getElementById('date').innerHTML = data.date; //update the date
                if(chart.data.labels.length != 15) { //If we have less than 15 data points in the graph
                    chart.data.labels.push(data.time);  //Add time in x-asix
                    chart.data.datasets.forEach((dataset) => {
                        dataset.data.push(data.temp); //Add temp in y-axis
                    });
                }
                else { //If there are already 15 data points in the graph.
                    chart.data.labels.shift(); //Remove first time data
                    chart.data.labels.push(data.time); //Insert latest time data
                    chart.data.datasets.forEach((dataset) => {
                        dataset.data.shift(); //Remove first temp data
                        dataset.data.push(data.temp); //Insert latest temp data
                    });
                }
                chart.update(); //Update the graph.
            });
        </script>
    </body>
    <style>
        h1 {
            text-align: center;
            font-family: 'Lato', sans-serif;
        }
        h4 {
            text-align: center;
            font-family: 'Lato', sans-serif;
        }
        p {
            text-align: center;
            font-family: 'Lato', sans-serif;
        }
    </style>
</html>

如果 Arduino 上只有 1 个传感器温度，一切正常，但是当我添加另一个温度传感器时，串行监视器结果如下，使传感器数据无法以图表的形式出现在 index.html 中，并且控制台浏览器也只有显示与串行监视器相同的数据。

带有2个温度传感器的串行监视器（温度传感器之间的读数结果以空格分隔）

0.05 1.00
0.10 1.00
0.15 0.99
0.20 0.98
0.25 0.97
0.30 0.96
0.34 0.94

我已经尝试解决这个问题将近一个星期，我尝试了很多方法来解决这个问题，但没有奏效，我确实需要你的帮助

Arduino代码：

double x; //I simulate 2 temperature sensor values
    void setup() {
      Serial.begin(115200);
      x = 0;
    }

    void loop() {  
      Serial.print(sin(x));
      Serial.print(" ");
      Serial.println(cos(x));
      delay(50);

      // seting batasan input fungsi sinus
      x += 0.05;
      if(x>= 2*3.14){
        x = 0;
      }  
    }

标签： node.jsexpresschartssocket.ioarduino

解决方案

里面基本上有2个问题。

  1. 如何格式化数据并使用express服务器发送到前端
  2. 如何使用 chart.js 在图表中显示多个数据集

第 1 名

代码中的行

...
const parser = port.pipe(new Readline({delimiter: '\r\n'}));
...

实际上捕获每一行数据。但是由于您从 arduino 的输出包含同一行中的数据，因此我们必须split()在space字符处使用它。因此，要获得array多个温度值，您可以使用tempArray = temp.split(" ");. 然后可以将该数组发送到前端。

第 2 名

获得温度值数组后，您可以使用将该数组本身发送到前端

// Notice I have replaced `temp` with `tempArray`
io.sockets.emit('temp', {date:today.getDate()+"-"+today.getMonth()+1+"-"+today.getFullYear(), time: (today.getHours())+":"+(today.getMinutes()), temp:tempArray}); });

在前端，dataset对象中的Chart是一个数组。如果您想在图表中添加多个数据集，只需添加一个数据集对象即可：

....
datasets: [{
           label: "Sensor1",
           borderColor: "#FF5733",
           data: [],
           fill: false,
           pointStyle: 'circle',
           backgroundColor: '#3498DB',
           pointRadius: 5,
           pointHoverRadius: 7,
           lineTension: 0,
          },
....
....

          {
           label: "Sensor2",
           borderColor: "#FFFF33",
           data: [],
           fill: false,
           pointStyle: 'circle',
           backgroundColor: '#34FFDB',
           pointRadius: 5,
           pointHoverRadius: 7,
           lineTension: 0,
          },
]
....

现在，在里面socket.on('temp', function(data){...})你可以像这样推送数据：

chart.dataset[i].data.push(data.temp[i]) // looping over i

编辑

要将数据放入数据集中，您可以使用“for”循环，如下所示：

for (var i = 0; i < datasets.length; i++) {
    chart.datasets[i].data.push(data.temp[i]);
}

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