Software com interface gráfica escrito em Python com o intuito de captar sinais de sensores, como transdutores de pressão e termopares, acoplados a placas Arduino.
Instruções Link para o cabeçalho
O loop de seu controlador deve retornar os dados separados por espaços simples:
a b c ...
Ex: 1 2 3 4 5
Você pode encontrar no Github uma versão executável para windows, como também o repositório do projeto.
Se você possui ambiente python configurado, inicie o programa com: python3 projeto_sensorino.py.
Bibliotecas requeridas se não for utilizar o executável: tkinter, pyserial e matplotlib. Todas podem ser instaladas via pip.
Instruções para instalação do interpretador podem ser encontradas facilmente em mecanismos de busca. Muitas distribuições Linux já o possuem por padrão.
Se deseja gerar sua própria versão executável, clone ou baixe o repositório do Github e use o Pyinstaller.
Código Link para o cabeçalho
# -*- coding: utf-8 -*-
import tkinter
import serial
import serial.tools.list_ports
import threading
from tkinter.filedialog import asksaveasfilename
from tkinter import *
import sys
import os
from tkinter import messagebox
from tkinter.scrolledtext import ScrolledText
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
# funções-------------------------------------------------------------------------------------
def sel():
# LISTA AS PORTAS DISPONÍVEIS
comlist = serial.tools.list_ports.comports()
connected = []
for element in comlist:
connected.append(element.device)
def graficoinst():
plt.close()
fig = plt.figure()
grafico = open('grafico.dat', 'r').read()
vetores = grafico.split('\n')
vetores = filter(None, vetores)
vetores = list(vetores)
for i in range(len(vetores)):
aux = vetores[i].split(",")
for j in range(len(aux)):
aux[j] = float(aux[j])
vetores[i] = aux
matriz_graf = vetores
plt.clf()
eixo = fig.add_subplot(1, 1, 1)
eixo.plot(matriz_graf)
# eixo.legend()
plt.show()
def grafico():
plt.close()
fig = plt.figure()
def animar(i):
grafico = open('grafico.dat', 'r').read()
vetores = grafico.split('\n')
vetores = filter(None, vetores)
vetores = list(vetores)
for i in range(len(vetores)):
aux = vetores[i].split(",")
for j in range(len(aux)):
aux[j] = float(aux[j])
vetores[i] = aux
matriz_graf = vetores
plt.clf()
eixo = fig.add_subplot(1, 1, 1)
eixo.plot(matriz_graf)
# eixo.legend()
ani = animation.FuncAnimation(fig, animar, interval=1000)
plt.show()
def selbaud():
text.insert(END, "\nBaudrate: " + str(varbaud.get()) + "\n")
text.see(END)
def handle_leitura():
try:
ser = serial.Serial(var.get(), baudrate=varbaud.get(), timeout=1, parity=serial.PARITY_NONE,
stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
bytesize=serial.EIGHTBITS)
ser.close()
except Exception as e:
messagebox.showinfo("Eita!", "Erro: " + str(e) + "\nProvável causa: a porta já está sendo utilizada.",
icon='error')
return None
if not var.get() or not varbaud.get():
messagebox.showinfo("Aviso!", "Selecione uma porta/baudrate.")
return None
if not n_texto.get():
messagebox.showinfo("Aviso!", "Por favor, informe o número de entradas.")
return None
try:
salvararquivo = asksaveasfilename(defaultextension=".txt", initialfile="dados")
arquivousuario = open(salvararquivo, 'w')
arquivousuario.close()
arquivo_sinal = open(salvararquivo.replace(".txt", "") + "_sinal.txt", "w")
arquivo_sinal.close()
except Exception as e:
messagebox.showinfo(e)
return None
ser = serial.Serial(var.get(), baudrate=varbaud.get(), timeout=1, parity=serial.PARITY_NONE,
stopbits=serial.STOPBITS_ONE, bytesize=serial.EIGHTBITS)
instr_arquivo = Label(top, text="Para finalizar a leitura apenas feche o programa, seus dados são salvos automaticamente.")
instr_arquivo.grid(row = 1, column=1, columnspan=5)
instr_arquivo.configure(background='blue', foreground='white', borderwidth=3, relief='groove')
def iniciar(): # Esta função lê o inpu
# t da porta selecionada
i_limpa_texto = 0
arquivousuario = open(salvararquivo, 'a')
arquivo_sinal = open(salvararquivo.replace(".txt", "") + "_sinal.txt", 'a')
rol = IntVar()
rol_parar = Radiobutton(top, text="Parar rolagem", variable=rol, value=0)
rol_parar.grid(row=20, column=2, columnspan = 1)
rol_parar.configure(background='#F2F2F2', indicatoron=0, width=15)
rol_iniciar = Radiobutton(top, text="Auto rolagem", variable=rol, value=1)
rol_iniciar.grid(row=20, column=3, columnspan=1)
rol_iniciar.configure(background='#F2F2F2', indicatoron=0, width=15)
rol_iniciar.select()
graf = open("grafico.dat", 'w')
graf.close()
if os.path.isfile(abre_poli.get()) == False and os.path.isfile("polinomios.txt") == False:
messagebox.showinfo("Atenção!", "Arquivo não encontrado, o sinal será apresentado nu.")
poli = open("polinomios.txt", 'w')
n_entradas = int(n_texto.get())
for i in range(n_entradas):
poli.write("1 0\n")
if abre_poli.get():
if os.stat(abre_poli.get()).st_size == 0:
messagebox.showinfo("Atenção!", "Arquivo vazio, será preenchido com y=x.")
poli = open(abre_poli.get(), 'w')
n_entradas = int(n_texto.get())
for i in range(n_entradas):
poli.write("1 0\n")
poli.close()
poli = open(abre_poli.get()).readlines()
i = 0
linhas = i + 1
if linhas < int(n_texto.get()):
messagebox.showinfo("Atenção!", "Número de equações menor que o número de entradas. Os sinais das entradas restantes serão exibidos inalterados.")
escrever_polinomios = open(abre_poli.get(), 'a')
restantes = int(n_texto.get()) - len(poli)
for i in range(restantes):
escrever_polinomios.write("1 0\n")
escrever_polinomios.close()
else:
poli = open("polinomios.txt").readlines()
i = 0
with open("polinomios.txt") as arquivo:
for i, arquivo in enumerate(arquivo):
pass
linhas = i + 1
if linhas < int(n_texto.get()):
messagebox.showinfo("Atenção!", "Número de equações menor que o número de entradas. Os sinais das entradas restantes serão exibidos inalterados.")
escrever_polinomios = open("polinomios.txt", 'a')
restantes = int(n_texto.get()) - len(poli)
for i in range(restantes):
escrever_polinomios.write("1 0\n")
escrever_polinomios.close()
for i in range(len(poli)):
poli[i] = poli[i].replace("\n", "").split(" ")
for i in range(len(poli)):
for j in range(len(poli[i])):
poli[i][j] = float(poli[i][j])
text.insert(END, "\n" + str(poli) + "\n\n")
text.see(END)
try:
# LOOP DE LEITURA
while True:
serial_bytes = ser.readline()
serial_texto = serial_bytes.decode('utf-8')
a = serial_texto.split(' ')
graf = open("grafico.dat", 'a')
dados = []
lista_dados = []
if a:
dados = '[%s]' % ', '.join(map(str, a))
# map serve para aplicarmos uma função a cada elemento de uma lista,
# retornando uma nova lista contendo os elementos resultantes da aplicação da função.
# The %s token allows to insert (and potentially format) a string.
# Notice that the %s token is replaced by whatever I pass to the string after the % symbol.
dados = dados.replace('\n', '').replace('\r', '').replace('[', '').replace(']', '').replace(" ", "").replace("'", "")
lista_dados = dados.split(",")
lista_dados = filter(None, lista_dados)
lista_dados = list(lista_dados)
for i in range(len(lista_dados)):
lista_dados[i] = float(lista_dados[i])
if lista_dados:
for i in range(len(poli)):
lista_dados[i] = poli[i][0]*lista_dados[i] + poli[i][1]
arquivousuario.write(str(lista_dados).replace('[', '').replace(']', '') + '\n')
arquivousuario.flush()
arquivo_sinal.write(dados + '\n')
arquivo_sinal.flush()
graf.write(str(lista_dados).replace('[', '').replace(']', '') + '\n')
graf.flush()
text.insert(END, str(lista_dados).replace('[', '').replace(']', '') + '\n')
if rol.get() == 1:
text.see(END)
i_limpa_texto += 1
if i_limpa_texto > 1000:
text.delete(1.0, END)
graf = open('grafico.dat', 'r+')
graf.truncate(0)
i_limpa_texto = 0
if limpar_graf.get() == 1:
graf = open('grafico.dat', 'w')
graf.truncate(0)
limpar_graf.set(0)
# time.sleep(1)
except Exception as e:
messagebox.showinfo("Erro!", "Erro: " + str(e), icon='error')
pass
ser.close()
graf.close()
arquivousuario.close()
arquivo_sinal.close()
poli.close()
t = threading.Thread(target=iniciar)
t.daemon = True
t.start()
def atualizarporta():
portas_sub_menu.delete(0, 'end')
var.set("")
ports = list(serial.tools.list_ports.comports())
comlist = serial.tools.list_ports.comports()
connected = []
for element in comlist:
connected.append(element.device)
for i in range(len(ports)):
ports[i] = str(ports[i])
for k in range(len(connected)):
portas_sub_menu.add_radiobutton(label = connected[k], variable=var, value=str(connected[k]), command=sel)
if "Arduino" or "Serial USB" in ports[k]:
var.set(str(connected[k]))
portas_sub_menu.activate(k)
text.insert(END, "\nPorta selecionada: " + str(var.get()) + "\n")
text.see(END)
def reiniciar():
if messagebox.askokcancel("Reiniciando...", "Tem certeza?"):
python = sys.executable
os.execl(python, python, *sys.argv)
else:
return None
def fechando():
if messagebox.askokcancel("Fechando...", "Tem certeza?"):
plt.close('all')
top.destroy()
# fim das funções-----------------------------------------------------------------------------
# Código para os widgets vai aqui.------------------------------------------------------------
# define a janela principal----------------------------------
top = tkinter.Tk()
top.wm_title("Sensorino Salva!")
top.minsize(500, 500)
top.geometry("950x600")
top.configure(background='#000000')
# -----------------------------------------------------------
comlist = serial.tools.list_ports.comports()
connected = []
for element in comlist:
connected.append(element.device)
if not connected:
messagebox.showinfo("Aviso!", "Nenhuma porta disponível, verifique se seu dispositivo está conectado.")
label_n = Label(top, text = "Número de entradas:")
label_n.grid(row = 2, column = 1, columnspan = 2, padx = 10, pady = 10)
label_n.configure(background='#000000', foreground='white', width = 20)
n_texto = StringVar()
n = Entry(top, textvariable = n_texto)
n.grid(row = 2, column=3, padx = 10, pady = 10)
n.configure(width = 10)
label_eqs = Label(top, text = "Equação da reta: y = a*x+b, padrão: y=x")
label_eqs.grid(row = 2, column = 6, columnspan = 3)
label_eqs.configure(background='#000000', foreground='white')
label_a = Label(top, text = "a:")
label_a.grid(row = 3, column = 6)
label_a.configure(background='#000000', foreground='white')
arquivo_coef = open("polinomios.txt", 'w')
arquivo_coef.close()
abre_poli = StringVar()
def abre_polinomio():
try:
abre_poli.set(filedialog.askopenfilename(initialdir = "/",title = "Selecione seu arquivo",filetypes = (("Arquivo de texto","*.txt"),("Todos os arquivos","*.*"))))
if abre_poli.get():
text.insert(END, "\nCarregado com sucesso.\n")
text.see(END)
except Exception as e:
messagebox.showinfo(e)
return None
button_abre_poli = Button(top, text = "Carregar equações", command = abre_polinomio)
button_abre_poli.grid(row=6, column=7)
button_abre_poli.configure(activebackground='#000000', activeforeground='#FFFFFF')
def pega_coef():
if not n_texto.get():
messagebox.showinfo("Aviso!", "Por favor, informe o número de entradas.")
return None
coef_a = a.get()
coef_b = b.get()
text.insert(END, "y = " + coef_a + "*x" + " + " + coef_b + '\n')
text.see(END)
arquivo_coef = open("polinomios.txt", 'a')
arquivo_coef.write(coef_a + " ")
arquivo_coef.write(coef_b + "\n")
arquivo_coef.close()
a.delete(0, END)
b.delete(0, END)
arquivo_coef.close()
def salva_polinomio():
try:
salvar_poli = asksaveasfilename(defaultextension=".txt", initialfile="meus_polinomios")
arquivo_poli = open(salvar_poli, 'w')
texto = open("polinomios.txt").read()
texto = texto.replace('\r', '').replace('[', '').replace(']', '').replace(",", "").replace("'", "")
arquivo_poli.write(texto)
arquivo_poli.close()
except Exception as e:
messagebox.showinfo(e)
return None
limpar_graf = IntVar()
def limpar_graf_estado():
limpar_graf.set(1)
button_salva_poli = Button(top, text = "Salvar equações", command = salva_polinomio)
button_salva_poli.grid(row=5, column=7)
button_salva_poli.configure(activebackground='#000000', activeforeground='#FFFFFF')
a_texto = StringVar()
a = Entry(top, textvariable = a_texto)
a.grid(row=3, column=7)
label_b = Label(top, text = "b:")
label_b.grid(row = 4, column = 6)
label_b.configure(background='#000000', foreground='white')
b_texto = StringVar()
b = Entry(top, textvariable = b_texto)
b.grid(row=4, column=7)
button_entrar = Button(top, text = "Inserir", command = pega_coef)
button_entrar.grid(row=3, column=8, rowspan = 2, padx = 15)
button_entrar.configure(activebackground='#000000', activeforeground='#FFFFFF')
text = ScrolledText(top, width=50, height=20)
text.grid(row=3, column=1, columnspan=5, rowspan=10, padx = 10, pady = 10)
text.insert(END, " INSTRUÇÕES\n")
text.insert(END, "\n")
text.insert(END, ">O loop de seu controlador deve\nretornar os dados da seguinte forma:\n")
text.insert(END, "a b c ...\n")
text.insert(END, "Ex: 1 2 3 4 5\n")
text.insert(END, "\n>Declare o número de entradas\nantes de iniciar a leitura.\n")
text.insert(END, "\n")
text.see(END)
# criar menu
menubar = Menu(top)
menubar.add_command(label="Iniciar leitura", command=handle_leitura)
graf_menu = Menu(menubar, tearoff=0)
menubar.add_cascade(label="Gráficos", menu=graf_menu)
graf_menu.add_command(label="Exibir gráfico em tempo real", command=grafico)
graf_menu.add_command(label="Exibir gráfico", command=graficoinst)
graf_menu.add_separator()
graf_menu.add_command(label="Limpar gráfico", command=limpar_graf_estado)
controlador_menu = Menu(menubar, tearoff=0)
menubar.add_cascade(label="Controlador", menu=controlador_menu)
portas_sub_menu = Menu(controlador_menu, tearoff = 0)
controlador_menu.add_cascade(label="Portas", menu=portas_sub_menu)
var = StringVar()
atualizarporta()
baud_sub_menu = Menu(controlador_menu, tearoff = 0)
controlador_menu.add_cascade(label = "Baudrate", menu = baud_sub_menu)
# pega o baud rate, varbaud é o baudrate===============================================
#4800, 9600, 38400, 57600, 115200, 230400
varbaud = IntVar()
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "4800", variable = varbaud, value = 4800, command = selbaud)
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "9600", variable = varbaud, value = 9600, command = selbaud)
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "38400", variable = varbaud, value = 38400, command = selbaud)
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "57600", variable = varbaud, value = 57600, command = selbaud)
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "115200", variable = varbaud, value = 115200, command = selbaud)
baud_sub_menu.add_radiobutton(label = "230400", variable = varbaud, value = 230400, command = selbaud)
baud_sub_menu.invoke(1)
# =====================================================================================
controlador_menu.add_separator()
controlador_menu.add_command(label = "Atualizar portas", command = atualizarporta)
sair_menu = Menu(menubar, tearoff=0)
menubar.add_cascade(label="Sair/Reiniciar", menu=sair_menu)
sair_menu.add_command(label = "Reiniciar", command = reiniciar)
sair_menu.add_command(label="Sair", command=fechando)
# mostrar o menu
top.config(menu=menubar)
# chama o mainloop -> abre a janela com os itens anteriores
top.protocol("WM_DELETE_WINDOW", fechando)
top.mainloop()