Die MATLAB-Analyseumgebung liefert die zur Datenerfassung und Automatisierung von Aufgaben nötigen Tools. Innerhalb von MATLAB und Simulink können Sie Daten von Plug-in-Datenerfassungskarten, Testinstrumenten, Webkameras und Framegrabbern regeln und erfassen sowie Nachrichten über CAN-Busse senden und empfangen.
Sobald Sie Daten erfasst haben, lassen sich diese interaktiv erforschen und eine Live-Visualisierung und Datenanalyse durchführen. Sie können dann Testsysteme aufbauen, Entwürfe und Konzepte verifizieren und sich wiederholende Aufgaben automatisieren. Es ist ebenfalls möglich, in MATLAB erstellte Testanwendungen auch auf anderen Computern einzusetzen.
„Früher brauchten wir Wochen, um die Störquelle zu identifizieren. Mit MATLAB können wir jetzt Rausch- und Interferenzprobleme innerhalb weniger Stunden identifizieren und lösen.“
Kommunikation mit Hardware und Instrumenten
Mit MATLAB oder Simulink und verwandten Produkten können Sie Daten von Datenerfassungshardware, Bildverarbeitungshardware, Instrumenten oder CAN-Bussen regeln und erfassen. Außerdem können Sie über die seriellen Protokolle SPI (Serial Peripheral Interface), I2C (Inter-Integrated Circuit), Modbus und Bluetooth mit Leiterplatten und Sensoren kommunizieren. Die Daten lassen sich darstellen und analysieren, ohne dass Sie dazu Ihren Arbeitsplatz verlassen müssen.
Daten von Test- und Messgeräten erfassen und senden
In einer einzigen Umgebung können Sie flexible Testsysteme aufbauen, Testroutinen automatisieren, Designprüfungen durchführen und Live-Daten während der Erfassung analysieren und darstellen.
Wenn Sie mit einem oder mehreren eigenständigen Instrumenten wie Oszilloskopen, Arbitrary-Waveform-Generatoren und Signalanalysatoren arbeiten, verwenden Sie die Instrument Control Toolbox, um die Instrumente zu regeln und Daten von ihnen zu erfassen. Sie können ohne großen Zeitaufwand eine Kommunikation mit Instrumenten über Industriestandard-Kommunikationsprotokolle wie GPIB, VISA (einschließlich USB), TCP/IP und UDP sowie über Industriestandard-Instrumententreiber wie IVI und VXIPlug&Play herstellen. Es werden mehrere Gerätehersteller unterstützt, darunter Keysight, Rohde & Schwarz und Tektronix. Sie können basierend auf LXI-, PXI- und AXIe-Normen auch Testsysteme aufbauen.
Wenn Sie mit Plug-in-Datenerfassungskarten arbeiten, können Sie mithilfe der Data Acquisition Toolbox eine Verbindung zu unterstützten Karten mehrerer Anbieter herstellen. Da viele Karten sowohl analoge als auch digitale Ein- und Ausgabefunktionen bieten, können Sie Motoren und Sensoren regeln sowie Live-Daten erfassen und analysieren.
Daten mit den Protokollen I2C, SPI, Modbus und Bluetooth erfassen und senden
Mit der Instrument Control Toolbox (2:31) können Sie MATLAB mit Geräten verbinden, die über I2C, SPI, oder Bluetooth SPP (Serial Port Profile) kommunizieren. Mit diesen Protokollen lassen sich Nachrichten senden und empfangen sowie Anwendungen erstellen, die eine Schnittstelle zu eingebetteten Sensoren wie Beschleunigungsmessern, Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren und Gyroskopen bilden. Sie können auch generische Tests von eingebetteten Systemen durchführen, die über SPI oder I2C kommunizieren, und Sie können mit Industriegeräten kommunizieren, die entweder Modbus RTU oder Modbus TCP/IP verwenden.
Mithilfe der Industrial Communication Toolbox können Sie über Protokolle wie OPC UA, Modbus RTU, Modbus TCP/IP und MQTT mit industriellen Anlagen und Sensoren kommunizieren. Zudem können Sie Daten mit PI-Servern austauschen.
Bilder und Videos von Kameras und Framegrabbern erfassen
Mit der Image Acquisition Toolbox können Sie Bilder und Videos von PC-kompatibler Bildgebungshardware direkt in MATLAB und Simulink erfassen. Dank der Unterstützung mehrerer Hardware-Anbieter haben Sie die Wahl zwischen einer Reihe von Bildverarbeitungsgeräten, von preiswerten Webkameras oder industriellen Framegrabbern bis hin zu wissenschaftlichen High-End-Kameras, die auch bei schlechten Lichtverhältnissen, hohen Geschwindigkeiten und anderen anspruchsvollen Anforderungen eingesetzt werden können. Sobald Sie Bilder erfasst haben, können Sie Merkmale extrahieren und mit den Bild- und Videoverarbeitungsprodukten von MathWorks weitere Analysen durchführen.
Direkte Kommunikation mit CAN-Bussen
Mit der Vehicle Network Toolbox können Sie den CAN-Busverkehr (Controller Area Network) direkt von Ihrem MATLAB- oder Simulink-Arbeitsbereich aus überwachen und analysieren, wobei Vector, Kvaser und NI-CAN, NI-XNET sowie PEAK-System-Schnittstellenhardware unterstützt wird. Über das CAN-Protokoll und das XCP-Protokoll von MATLAB oder Simulink ist die direkte Kommunikation mit bordeigenen Netzwerken möglich. Innerhalb einer einzigen Umgebung können Sie:
- Nachrichten über CAN- und XCP-Protokolle senden und empfangen
- den Live-CAN-Busverkehr mit integrierten Tools überwachen
- CAN-Nachrichten automatisch filtern
- DBC- und A2L-Dateien nach Industriestandard verwenden
Analyse Ihrer Testdaten
Sobald Sie die Daten erfasst haben, können Sie Analyse- und Visualisierungswerkzeuge in MATLAB und verwandten Datenanalyseprodukten verwenden. Durch die Erfassung und Analyse der Daten in derselben Umgebung ist es möglich, ohne großen Zeitaufwand die Informationen aus Ihren Daten zu extrahieren, die Sie benötigen. Mit interaktiven Werkzeugen und Befehlszeilenfunktionen können Sie Aufgaben wie Signal- und Bildverarbeitung, statistische Analyse, digitale Filterung, Kurvenanpassung und nichtlineare Optimierung erledigen. Darüber hinaus können Sie grafische Oberflächen für die Datenerfassung und Live-Analyse Ihrer Testdaten erstellen.
Für die Arbeit mit erfassten Daten sind digitale Filterroutinen verfügbar, um sich auf das Signal oder Merkmal von Interesse zu konzentrieren und Zeitbereichsdaten im Frequenzbereich problemlos anzuzeigen. Wenn Sie mit Bilddaten arbeiten, können Sie Bilder mit Rauschen oder Bilder schlechter Qualität wiederherstellen und Formen und Texturen analysieren. Bei Projekten, bei denen Daten wiederholt erfasst werden, können Sie die Statistik eines Phänomens über einen Zeitraum untersuchen.
Automatisieren von Tests und Erstellen von Testanwendungen
Mit den Funktionen von MATLAB können Sie Ihr Testsystem automatisieren, um Ihre Datenerfassung und -analyse zu vereinfachen. Sie können basierend auf LXI-, PXI- und AXIe-Normen Testsysteme aufbauen. Mit MATLAB können Sie Anwendungen mit grafischen Oberflächen erstellen und diese Anwendungen auch anderen zur Verfügung stellen. Sie können auch Desktop- und Web-Deployment-Produkte von MathWorks verwenden, um in MATLAB erstellte Testanwendungen auf anderen Computern bereitzustellen.
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