Реєстрація даних за допомогою VEX Brain/Sensors (версія Python)

Запис даних у файл CSV на SD-карті

Наразі наша програма може збирати дані за допомогою VEX IQ Brain (2nd). Щоб завершити проект реєстрації даних, нам потрібно записати дані у файл із значеннями, розділеними комами (CSV) на SD-карті для подальшої перевірки та аналізу.

• Записуючи різні типи даних у файл CSV, ми хочемо знати, який тип даних містить кожен стовпець. Для цього ми можемо додати текст заголовка CSV до змінної data_buffer перед записом даних.
  Таким чином, додайте код для оголошення змінної csvHeaderText для зберігання тексту заголовка CSV, щоб указати назви стовпців для файлу CSV, і оголосите змінну sd_file_name для зберігання назви файлу CSV для запису в Флеш-картка.

• csvHeaderText = "час, x, y, z"
  sd_file_name = "myDataPY.csv"

Примітка: Переконайтеся, що заголовки розташовані в тому самому порядку, що й дані, що зберігаються в змінній data_buffer.

• Далі додайте текст заголовка CSV до рядка data_buffer перед циклом for для збору даних.

• # Створення заголовка CSV
  data_buffer = csvHeaderText + "\n"
  
  # Генерація даних CSV
  for i in range(0, numOfDataEntries):
  
      # Команди для запису даних у буфер
      data_buffer += "%1.3f" % brain.timer.value() + "\n"
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(XAXIS) + ","
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(YAXIS) + ","
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(ZAXIS) + "\n"
  
      wait(polling_delay_msec, MSEC

• Перш ніж записувати дані у файл на SD-карті, давайте спочатку зрозуміємо, як використовувати функцію brain.sdcard.savefile().
  

  

  
  Ця інструкція записує дані, що зберігаються в змінній data_buffer , у файл CSV з іменем на SD-карті.
  Давайте розберемо:

  • brain.sdcard.savefile(): функція зберігає байтовий масив у файлі з назвою на SD-карті. Функція повертає кількість байтів, записаних у файл.

  • sd_file_name: перший параметр функції. Вказує назву файлу для запису. У цьому проекті ім'я файлу зберігається в змінній sd_file_name.

  • bytearray(datat_buffer,'utf-8'): другий параметр функції. Представляє масив байтів, який потрібно записати у файл.

    • • bytearray(): метод створює змінний bytearray. У цій інструкції ми використовуємо його для перетворення рядка в байтовий масив, вказавши кодування.
      • data_buffer: перший параметр методу. Вказує джерело, яке потрібно перетворити на байтовий масив. У цьому проекті джерелом є дані, що зберігаються в змінній data_buffer. 
      • 'utf-8': другий параметр методу. Вказує вказане кодування, яке використовується для кодування рядка. У цій інструкції використовується кодування "utf-8". 

• Після циклу for для збору даних використовуйте функцію brain.sdcard.savefile() , щоб записати дані, що зберігаються в змінній data_buffer , у файл CSV на SD-карті. Крім того, додайте код для перевірки значення, що повертається функцією brain.sdcard.savefile() , щоб переконатися, що дані були успішно записані у файл, та відобразити відповідне повідомлення на екрані VEX IQ Brain для отримання зворотного зв'язку в режимі реального часу.

• # Генерація даних CSV
  для i в діапазоні(0, numOfDataEntries):
  
      # Команди для запису даних у буфер
      data_buffer += "%1.3f" % brain.timer.value() + "\n"
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(XAXIS) + ","
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(YAXIS) + ","
      data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(ZAXIS) + "\n"
  
      wait(polling_delay_msec, MSEC)
  
  # Запис даних на SD-карту
  brain.screen.set_cursor(4,1)
  if brain.sdcard.savefile(sd_file_name, bytearray(data_buffer,'utf-8')) == 0:
      brain.screen.print("Помилка запису на SD-карту")
  else:
      brain.screen.print("Дані записані")

  Примітка: Функція brain.sdcard.savefile ) повертає кількість байтівзаписаних у файл. У цьому проекті ми використовуємо його для запису зібраних даних у файл CSV, тому кількість байтів, записаних у файл, має бути більшою за нуль. Іншими словами, якщо функція brain.sdcard.savefile() повертає 0, ми можемо зробити висновок, що дані не були успішно записані у файл. В іншому випадку дані були записані у файл.

Щиро вітаю! Ми розробили проект реєстрації даних, який збирає дані прискорення за допомогою VEX IQ Brain (2nd) і зберігає їх у файлі CSV на SD-карті. Далі ми розглянемо, як відкрити файл CSV для аналізу даних. 

# Бібліотека імпортує
з vex import *

# Brain має бути визначено за замовчуванням
brain = Brain()
brain_inertial = Inertial()

csvHeaderText = "time, x, y, z"
sd_file_name = "myDataPY.csv"
polling_delay_msec = 50
numOfDataEntries = 100
data_buffer = ""

# Призупинити програму, якщо SD-карта не вставлена
якщо ні brain.sdcard.is_inserted():
    brain.screen.set_cursor(1,1)
    brain.screen.print("SD-карта відсутня")
    while(True):
        wait(5, MSEC)

# Додати будь-який датчик & сюди код ініціалізації таймера
brain.timer.clear()

# Створити заголовок CSV
data_buffer = csvHeaderText + "\n"

# Генерація даних CSV
for i in range(0, numOfDataEntries):

    # Команди для запису даних у буфер
    data_buffer += "%1.3f" % brain.timer.value() + ","
    data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(XAXIS) + ","
    data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(YAXIS) + ","
    data_buffer += "%1.3f" % brain_inertial.acceleration(ZAXIS) + "\n"

    wait(polling_delay_msec, MSEC)

# Запис даних на SD-карту
brain.screen.set_cursor(4,1)
if brain.sdcard.savefile(sd_file_name, bytearray(data_buffer,'utf-8')) == 0:
    brain.screen.print("Помилка запису на SD")
else:
    brain.screen.print("Дані записані")

Відкриття файлу CSV для аналізу даних

Після того, як дані будуть записані у файл CSV на SD-карті, ми можемо використовувати програму для роботи з електронними таблицями, щоб відкрити файл для читання та аналізу даних. 

Примітка. Двома найпоширенішими програмами для роботи з електронними таблицями є Google Таблиці та Microsoft Excel. У цій статті ми будемо використовувати Google Таблиці (веб-інтерфейс), щоб відкрити файл CSV на SD-карті. Процес використання інших програм аналогічний.

• Вийміть SD-карту з гнізда SD-карти VEX IQ Brain. Якщо комп’ютер має вбудований слот для карт Micro SD, ми можемо вставити SD-карту безпосередньо в цей слот. В іншому випадку вставте SD-карту в адаптер SD-карти, а потім під’єднайте адаптер до комп’ютера. 
• Увійдіть до нашого облікового запису Google і відкрийте Google Sheets. Створіть нову електронну таблицю.
• В електронній таблиці відкрийте меню «File» , виберіть «Import» -> «Upload» -> «Browse» , потім виберіть файл CSV на комп’ютері. Після завантаження файлу CSV натисніть кнопку «Імпорт даних». Після імпортування даних натисніть «Відкрити зараз» , щоб переглянути зібрані дані у файлі CSV.
  

  

• (Необов’язково) Один із простих способів аналізу даних – намалювати графік, а потім знайти тенденції в даних. В електронній таблиці відкрийте меню «Вставити» і виберіть «Діаграма» , щоб намалювати графік, використовуючи дані у файлі CSV. Наведений нижче графік є результатом даних про прискорення, зібраних за допомогою VEX IQ Brain (2-й).
  

  

  
  Примітка: Ми можемо використовувати редактор діаграм , щоб вибрати інший тип діаграми або відредагувати діаграму відповідно до наших потреб.

До цього моменту ми завершили проект реєстрації даних, який збирає дані за допомогою VEX IQ Brain (2nd) і зберігає їх у файлі CSV на SD-карті. Крім того, ми навчилися читати файл CSV на SD-карті за допомогою Google Таблиць і навіть створювати графік для подальшого аналізу. Що далі? Давайте спробуємо спланувати більш захоплюючі експерименти з використанням робота VEX для реєстрації даних, щоб спостерігати, як мінливі фактори навколишнього середовища впливають на різні типи даних, і отримати глибше розуміння навколишнього світу.