主要内容

与树莓派™硬件通信

本示例演示如何调优树莓派板上运行的算法的参数和监控信号。

简介

用于树莓派硬件的Simulink支持包使您能够从开发算法的相同Simulink®模型监视和调优树莓派板上运行的算法。

在本例中,您将了解如何在执行算法时实时调优和监视算法。在开发算法时,通常需要以迭代的方式确定关键算法参数的适当值。例如,测量房间内运动能量的监视算法可以使用阈值来确定存在环境噪声的入侵者。如果阈值设置过低,算法可能会错误地将任何移动解释为入侵者。如果阈值设置得太高,算法可能根本无法检测到任何移动。在这种情况下,可以通过尝试不同的值来获得正确的阈值,直到达到期望的算法性能。这个迭代过程称为参数调优。

Simulink的外部模式特性允许您在模型在目标硬件上运行时更改某些参数值,从而加速参数调优过程,而无需停止模型。当您从Simulink内部更改参数值时,修改后的参数值将立即通信到目标硬件。通过查看汇聚块上的算法信号或在仿真数据检查器(SDI)中,可以监视参数调优活动的效果。

本示例通过向您展示如何通过通用测量和校准协议(XCP)特性介绍Simulink外部模式:

  • 建立Simulink与树莓派板的通信。

  • 使用仿真软件指示板块来调优树莓派板上运行的算法的参数。

  • 使用仿真软件分析仿真结果监视树莓派板上运行的算法状态。

先决条件

我们建议完成开始使用树莓派硬件的Simulink支持包的例子。

所需的硬件

要运行这个例子,你需要以下硬件:

  • 覆盆子π董事会

任务1—配置树莓派硬件的型号

在本任务中,您将为支持的树莓派板配置模型。

1.打开与树莓派硬件通信模型。

2.在模型的工具条上,选择建模然后选择模型设置

3.在配置参数对话框中,选择硬件实现窗格,然后选择覆盆子π硬件的硬件板参数列表。请勿更改其他设置。

4.点击好吧

任务2 -模拟模型

要模拟模型,请遵循以下步骤:

1.观察模型播放在房间中记录的运动能量,并将其与阈值进行比较,以检测入侵。

2.在模型中,更改模拟模式在工具栏上正常的.这告诉Simulink在主机上运行模型。参见下面的任务4在树莓派硬件上运行模型。

3.在模型中,单击运行按钮。

4.观察仪表板范围阻塞多个入侵。

5.点击停止按钮在Simulink模型。

任务3 -运行模型

1.将USB线的micro-USB端连接到单板上,将USB线的普通USB端连接到主机上。等待单板上的PWR指示灯开始闪烁。

2.在模型的工具条上,选择建模然后模型设置

3.在配置参数对话框中,选择硬件实现窗格,然后选择目标硬件资源>外部模式

4.设置通信接口参数的XCP TCP / IP

5.在模型中,识别仿真过程中要记录的监测信号。选择识别的信号,打开其上下文菜单,单击对应的图标启用数据日志记录

Simulink为每个日志信号显示一个日志信号指示器。在这个例子中,信号连接数据类型转换而且领导块被标记为日志记录。有关更多信息,请参见标记一个记录信号

6.在模型工具条上的硬件选项卡上,单击监视和优化

当新的模拟数据在模拟数据检查器(SDI)中变为可用时,模拟数据检查器按钮将高亮显示。

任务4 -与模型沟通

此时,您的模型正在树莓派板上运行。由于模型是在硬件上运行的,它使用TCP/IP上的XCP在外部模式下与Simulink模型通信。

1.注意,用户LED几乎一直在发光。这意味着所选的阈值太低,算法错误地将一个微小的运动能量变化视为入侵。你必须找到一个更优的阈值。

2.使用阈值模型中的滑块增加阈值。这将更改在板上运行的模型中的阈值。

3.检查LED的发光模式是否发生变化。LED必须每10秒和11.5秒点亮一个正确的调谐算法。

4.如果LED灯模式没有变化,重复步骤2和3,直到找到正确的阈值。

5.(可选)您可以单击仿真数据检查器按钮,以检查和比较来自多个仿真的数据,以验证模型设计。有关SDI的更多信息,请参见分析仿真结果

6.在您对结果满意之后,禁用外部模式,并保存模型。

其他可以尝试的事情

  • 监视模型中的其他信号。例如,添加另一个范围来监视记录的运动能量的值。

  • 改进检测算法,过滤掉任何小于0.2秒的运动能量变化。

总结

这个例子展示了调优和监控树莓派板上运行的算法的工作流程。在这个例子中,你学到了:

  • 如何使用外部模式特性调优树莓派板上的算法参数。

  • 如何实时监控树莓派板上运行的算法输出。

另请参阅

调优和监视硬件上运行的模型

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