使用 Raspberry Pi 4 和 Analog Discovery 2 分析云端测量数据

如今，大多数服务提供商都提供云存储。 从图像到视频、音乐或电影，他们将文件保存在云端中以节省存储空间。 用户可以在任何地方访问数据并轻松与他人共享这些文件。

随着物联网的发展，嵌入式系统也开始在云领域发展壮大。 从开发项目到复杂的测量，该行业正在转向云技术。

物联网 (IoT) 描述了一种新兴趋势，即大量嵌入式设备（物）连接到互联网。 这些连接的设备与人和其他事物进行通信，并经常将传感器数据提供给云存储和云计算资源，在这些资源中处理和分析数据以获得重要的洞察力。 廉价的云计算能力和增强的设备连接性正在促成这一趋势。

借助 Digilent Analog Discovery 2、Waveforms 和 Raspberry PI 4，您可以将测量数据和信号直接发送到 ThingSpeak.com 云并最终对其进行分析。

Analog Discovery 2 是一款 USB 示波器和多功能仪器，允许用户测量、可视化、生成、记录和控制各种混合信号电路。 Analog Discovery 2 小到可以放在口袋里，但功能强大到可以替换一堆实验室设备。 在免费 WaveForms 软件的驱动下，Analog Discovery 2 可以配置为用作多种传统仪器中的任何一种，包括示波器、波形发生器、电源、电压表、数据记录器、逻辑分析仪、模式发生器、静态 I/O、频谱分析仪 、网络分析仪、阻抗分析仪和协议分析仪。

WaveForms 是由 Digilent 开发的软件，旨在与 Analog Discovery 2 和 Analog Discovery Studio 一起使用。 WaveForms 为 2 通道示波器、逻辑分析仪、任意波形发生器、数字 I/O 等提供用户界面。 它可免费下载并与 Mac (Apple)、Windows 和 Linux（32 位、64 位和 ARM）兼容。

安装WaveForms

步骤1: 下载WaveForms
从该链接下载 Raspberry Pi 4 Model B 后，本教程将指导您完成安装过程中涉及的步骤。 我们将在本教程中使用 Raspberry Pi 4 Model B 1GB 版本。 Raspberry Pi 4 Model B 的 2GB 和 4GB 版本也适用于本教程。

为您的 Linux 发行版下载正确的 WaveForms 安装文件。 由于我们使用的是带有 Raspbian 操作系统的 Raspberry Pi 4 Model B，因此我们将选择 ARM 版本的 Debian 风格。

步骤2: 下载Adept 2
下载正确版本的Adept 2。确保 Adept 安装文件的版本与 WaveForms 相同。 我们为 WaveForms 选择了 ARM 版本，因此我们将为Adept使用 ARM 的 Runtime 和 Utilities版本。

步骤3: 打开Adept 2文件
打开您在步骤2中为 Adept 2 下载的文件。

步骤4: 点击Install
出现提示时单击窗口中的“Install”。

步骤5: 打开WaveForms文件
打开您下载的文件以安装 WaveForms。

步骤6: 点击 Install
出现提示时单击窗口中的“Install”。

步骤7: 打开WaveForms
转到您的应用程序并打开 WaveForms。

步骤8: 未检测到设备
如果您没有插入 Analog Discovery 2，则会弹出一个窗口，其中显示未检测到设备的警告。 您不需要设备来运行该软件，因此请继续并单击“OK”继续。

步骤9: 运行Demo Mode
设备管理器现在将打开。 单击“Demo Mode”，然后单击“Select”。

步骤10: Demo Mode Oscilloscope
如前所述，如果您还没有 Analog Discovery 2，那也没关系。 您仍然可以在demo mode下运行 WaveForms 并体验界面和功能。

下图是显示正弦波和方波的示波器演示。

步骤11: 插入Analog Discovery 2
如果您插入 Analog Discovery 2，将弹出一个窗口，指示已检测到它。 选择“OK”继续。

步骤12: 设备管理器
如果您打开设备管理器，或者在 WaveForms 打开时插入了 Analog Discovery 2，则会出现下图中显示的窗口。 就像在演示模式中一样选择 Analog Discovery 2。

现在您已连接并安装了 WaveForms，您可以在WaveForms Resource Center查看每个仪器的教程。

将数据从 WaveForms SDK 发送到 ThingSpeak.com

由 MathWorks 创建的 ThingSpeak 是一个在线平台，用于收集、查看和分析云中的数据。 本指南介绍了将兼容 WaveForms SDK 的 Digilent 测试和测量设备捕获的数据发送到 ThingSpeak 所需的步骤。

步骤1

访问thingspeak.com并登录或注册。

步骤2

在Channels 菜单中选择My Channels 并创建一个新频道。

步骤3

配置通道设置、名称和字段：

步骤 4

在API Keys下， 记下将数据从自定义应用程序或脚本推送到服务器所需的 Write API Key ：

步骤 5

下载AnalogImpedance.py 脚本，然后对其进行编辑并将“8C####BU”替换为 Write API Key，如下所示：

url = "https://api.thingspeak.com/update?api_key=8C############BU"

在 Windows、macOS、Linux 桌面或 Raspberry Pi 等嵌入式设备上运行脚本：

步骤6

将数据发送到ThingSpeak后， 可以在“Private View ”和“Public View” 选项卡中看到默认图表：

后续步骤

现在可以在测试和测量设备与 ThingSpeak 之间传输数据，可以根据项目需要修改脚本。

有关 WaveForms SDK 的更多信息，请参阅Resource Center。