Python 3 - Lernen und professionell anwenden

895

31.1

Messwerte aus einem Multimeter lesen und darstellen

Jedes Byte besteht aus zwei Teilen. Die ersten vier Bits jedes Bytes stellen fortlaufende Num-

mern dar:

0001, 0010 usw. bis 1110. Das sind die Zahlen von 1 bis 14. Jedes Byte hat also

eine Nummer.

Die letzten vier Bits sind die eigentliche Nutzinformation. Sie geben an, welche Elemente

des LCD-Displays schwarz sind (

1) und welche nicht (0).

31.1.3 Welche Ziffern zeigt das Display des Multimeters?

In diesem Abschnitt entwickeln wir ein Programm, das aus den 14 Bytes, die das Multimeter

über das USB-Kabel liefert, die vier Ziffern herausliest und als Zahlen auf dem Bildschirm

ausgibt.

Abbildung 31.4 zeigt rechts die wichtigsten Elemente auf dem LCD-Display eines digitalen

Multimeters. Bei einer konkreten Anzeige, sagen wir 108.3 , sind nur einige davon einge-

schaltet und erscheinen schwarz. Die anderen sind unsichtbar. Am wichtigsten für unsere

Zwecke sind die Ziffern. Eine Ziffernanzeige ist aus sieben Segmenten aufgebaut, die man

so durchnummeriert wie in Abbildung 31.4 links. Auf dem Display sind vier Ziffern, die mit

A, B, C und D bezeichnet werden. A1 ist das erste Segment der ersten Ziffer, A2 das zweite

Segment der ersten Ziffer usw.

Abb. 31.4: Display des Messgerätes (vereinfacht) und Nummerierung der Ziffernsegmente

Tabelle 31.1 ordnet die Elemente des LCD-Displays den Bits der 14 Datenbytes zu. Jede Zeile

der Tabelle ist ein Byte.

0b00110101

0b01000111

0b01011101

0b01100111

0b01111111

0b10001001

0b10010101

0b10100000

0b10110000

0b11000100

0b11010000

0b11100001

1

2

3

4

7

5

6

P

ABCD

P1 P2 P3

Kapitel 31

Messdaten verarbeiten

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Skript:

Byte/Bit 0 1 2 3 4 5 6 7

0 0001

1 0 0 1 0 minus A5 A6 A1

2 0011A4A3A7A2

3 01 00P1B5B6B1

4 0101B4B3B7B2

5 0 1 1 0 P2 C5 C6 C1

6 0111C4C3C7C2

7 1 000P3D5D6D1

8 1 0 0 1 D4 D3 D7 D2

91010



nk

10 1011m M

11 1 1 00F 

12 1 1 0 1 A V Hz

13 1110 °C

Tabelle 31.1: Bedeutung der übertragenen Bits des Multimeters

Tipp

Übrigens, wenn Sie die Bitmatrix inTabelle 31.1 um 90° nach links drehen, sind die Bits für

die Segmente der Ziffern ungefähr so wie auf dem Display angeordnet.

#dmm.py

import serial

DIGIT = {'1111110':'0',

'0110000':'1',

'1101101':'2',

'1111001':'3',

'0110011':'4',

'1011011':'5',

'1011111':'6',

'1110000':'7',

'1111111':'8',

'1111011':'9'} #1

def get_digits():

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31.1

Messwerte aus einem Multimeter lesen und darstellen

Bildschirmausgabe (Beispiel):

Erläuterung:

#1: Dieses Dictionary ordnet Bitstrings aus Nullen und Einsen Dezimalziffern zu. Die Bit-

strings geben an, welche Segmente der 7-Segment-Anzeige schwarz sind (

1) und welche

unsichtbar sind (

0). Die Abbildung zeigt einige Beispiele. Am einfachsten zu verstehen ist

die Ziffer 8, bei der alle Segmente schwarz sind. Bei der Ziffer 0 ist nur das siebte Segment

unsichtbar (

0). Alle anderen sind schwarz (1).

"""Liefert die Ziffern auf dem Display als Zahl"""

ser = serial.Serial(2, 2400, 8, 'N', 1, timeout=1)

data = ser.read(28) #2

d1 = [format(i, '#010b')[2:] for i in data] #3

ser.close() #4

i = 0

while not d1[i].startswith("0001"): i +=1 #5

d = d1[i:i+14] #6

A = d[1][7] + d[2][7] + d[2][5] + d[2][4] + \

d[1][5] + d[1][6] + d[2][6] #7

B = d[3][7] + d[4][7] + d[4][5] + d[4][4] + \

d[3][5] + d[3][6] + d[4][6]

C = d[5][7] + d[6][7] + d[6][5] + d[6][4] + \

d[5][5] + d[5][6] + d[6][6]

D = d[7][7] + d[8][7] + d[8][5] + d[8][4] + \

d[7][5] + d[7][6] + d[8][6] #8

return int(DIGIT[A] + DIGIT[B] + DIGIT[C] + DIGIT[D])

if __name__ == '__main__': #9

while True:

try:

n = get_digits() #10

print(n)

except:

print ("error")

1096

1097

1097

...