Python 3 - Lernen und professionell anwenden

Kapitel 31

Messdaten verarbeiten

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#5: Die Datei wird geschlossen. Erst jetzt werden die Daten auf dem Datenträger dauerhaft

gespeichert.

31.4 Aufgabe

Entwickeln Sie auf der Basis der Funktion get_digits() eine Funktion read_dmm(), die

die Zahl auf dem Display des Multimeters ermittelt und als Gleitkommazahl (float) zurück-

gibt. Berücksichtigen Sie folgende Dinge:

쐽 Die Position des Punktes auf dem Display

쐽 Das Minus-Zeichen, das z.B. bei einer Spannungsmessung auftreten kann

쐽 Die Präfixe für Einheiten: M (Mega = 1000000), k (Kilo = 1000, m (Milli = 0.001),

 (Mikro = 10

-6)

, n (Nano = 10

-9

)

Steht z.B. auf dem Display

-123.4 mV, so soll die Zahl -0.1234 geliefert werden. Bei einer

Anzeige von

106.5  liefert die Funktion den Wert 106.5.

31.5 Lösung

Das folgende Skript ist ein komplettes Modul. Neben der Funktion read_dmm() enthält es

auch zwei Hilfsfunktionen, um die Strukturierung zu verbessern.

Skript:

import serial

DIGIT = {'1111110':'0',

'0110000':'1',

'1101101':'2',

'1111001':'3',

'0110011':'4',

'1011011':'5',

'1011111':'6',

'1110000':'7',

'1111111':'8',

'1111011':'9'}

def read_dmm(port=2, baudrate=2400, databits=8,

stopbits=1, timeout=3): #1

""" Liefert eine Gleitkommzahl, die den Zahlenwert

angibt, der auf dem Display angezeigt wird"""

ser = serial.Serial(port, baudrate, databits,

'N', stopbits, timeout)

data = ser.read(28)

ser.close()

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

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31.5

Lösung

Erläuterung:

#1: Die Parameterliste der Funktion enthält einige voreingestellte Werte. Dabei ist die Num-

mer des COM-Ports völlig willkürlich gesetzt. Aber so kann die Funktion auch ohne Argu-

ment aufgerufen werden.

i = 0

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

d = d1[i:i+14]

return get_number(d) #2

def get_digits(d):

""" Liefert eine ganze Zahl (int), die die

Ziffern des Displays repräsentiert."""

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

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

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]

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

def get_number(d):

""" Zurückgegeben wird eine Gleitkommazahl(float),

die den dargestellten Zahlenwert repräsentiert."""

n = get_digits(d) #3

# Position des Punktes #4

if d[7][4] == "1": n/=10

elif d[5][4] == "1": n/=100

elif d[3][4] == "1": n/= 1000

# Präfix

if d[9][4] == "1": n /= 10**6 #Mikro

elif d[9][5] == "1": n /= 10**9 #Nano

elif d[9][6] == "1": n *= 1000 #Kilo

elif d[10][4] == "1": n /= 1000 #Milli

elif d[10][6] == "1": n *= 10**6 #Mega

# Minuszeichen

if d[1][4] == "1": n *= -1

return n

Kapitel 31

Messdaten verarbeiten

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#2: Zurückgegeben wird eine Gleitkommazahl, die von der Funktion get_number() berech-

net wird.

#3: Zunächst wird aus den Ziffern auf dem Display eine ganze Zahl gewonnen. Die wird

dann im Folgenden nachbearbeitet.

#4: Die Position des Punktes wird ermittelt. Der Tabelle kann man entnehmen, welche Bits

der 14 Datenbytes vom Messgerät die Punkte nach den ersten drei Ziffern darstellen. Da es

nur einen Punkt gibt, kann nur eines dieser drei Bits gesetzt sein. Sobald der Punkt gefun-

den ist, wird die Zahl

n durch 10, 100 oder 1000 dividiert.

In ähnlicher Weise werden die Präfixe der Einheiten (, n, k, m, M) und das Minuszeichen

berücksichtigt.