通過串口發(fā)送G代碼，控制3D打印機執(zhí)行，以獲取打印機的熱床平臺平整度數(shù)據(jù)，并使用熱力圖的形式，進行可視化展示,以直觀的看到熱床平整度情況。

奇葩的是本人的py基礎僅限于兩節(jié)免費教程。所以整個應用的代碼沒有一句是我自己寫的，都是GTP寫的。

運行效果如下：

完整代碼如下:

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

from matplotlib.colors import LinearSegmentedColormap

import serial

import time

from scipy import ndimage

# 嘗試連接串口

try:

? ? ser = serial.Serial('COM5', 115200, timeout=1)

except serial.SerialException:

? ? print("串口打開失敗，請檢查COM口是否存在、是否被占用？")

else:

? ? # 輸出串口打開成功提示信息

? ? print("串口打開成功")

? ? # 發(fā)送G28代碼并等待響應

? ? print("發(fā)送G28歸零指令")

? ? ser.write(b'G28\r')

? ? while True:

? ? ? ? response = ser.readline().decode('utf-8').strip()

? ? ? ? if "X:0.00 Y:0.00 Z:0.00 E:0.00 Count X:0 Y:0 Z:0" in response:

? ? ? ? ? ? # print(response)? # 打印響應信息到控制臺

? ? ? ? ? ? break

? ? # 清空串口緩沖區(qū)

? ? ser.reset_input_buffer()

? ? # 發(fā)送G29代碼并等待響應

? ? print("發(fā)送G29打印機自動校平指令")

? ? ser.write(b'G29\r')

? ? # 創(chuàng)建空字符串raw_data

? ? raw_data = ''

? ? # 設置數(shù)據(jù)收集標志

? ? collect_data = False

? ? while True:

? ? ? ? response = ser.readline().decode('utf-8')

? ? ? ? if 'Bilinear Leveling Grid:' in response:

? ? ? ? ? ? # 開始收集數(shù)據(jù)

? ? ? ? ? ? collect_data = True

? ? ? ? elif 'X:' in response:

? ? ? ? ? ? # 停止收集數(shù)據(jù)

? ? ? ? ? ? collect_data = False

? ? ? ? ? ? break

? ? ? ? elif collect_data:

? ? ? ? ? ? # 添加響應信息到raw_data中

? ? ? ? ? ? raw_data += response

? ? # 關閉串口

? ? ser.close()

? ? # 解析熱力圖數(shù)據(jù)

? ? lines = raw_data.strip().split("\n")

? ? header = lines.pop(0)

? ? col_names = [float(x) for x in header.split()]

? ? data = np.array([[float(x) for x in line.split()[1:]] for line in lines])

? ? data2 = np.copy(data)

? ? #反轉y軸

? ? data2 = np.flip(data2, axis=0)

? ? print(data2)

? ? # 定義坐標軸范圍

? ? x = col_names

? ? y = [float(line.split()[0]) for line in lines]

? ? X, Y = np.meshgrid(x, y)

? ? # 使用絕對高程

? ? Z = np.abs(data)

? ? # 使用高斯濾波平滑矩陣以獲得更好的熱力圖效果

? ? sigma = 1.0

? ? Z = ndimage.gaussian_filter(Z, sigma)

? ? # 定義漸變色色階

? ? cmap_colors = [(0, 0, 1), (0, 1, 1), (1, 1, 0), (1, 0, 0)]

? ? cmap_name = 'my_cmap'

? ? my_cmap = LinearSegmentedColormap.from_list(cmap_name, cmap_colors)

? ? # 計算偏移0點的大小，越大越接近紅色，越小越接近藍色

? ? max_offset = np.abs(Z - 0).max()

? ? Z_offset = (Z - 0) / max_offset

? ? # 繪制3D熱力圖

? ? fig = plt.figure()

? ? ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

? ? ax.view_init(30, -130)? # 設置視角

? ? surf = ax.plot_surface(X, Y, Z_offset, cmap=my_cmap, rstride=1, cstride=1, linewidth=0)

? ? fig.colorbar(surf)

? ? ax.set_xlabel('X')

? ? ax.set_ylabel('Y')

? ? ax.set_zlabel('Z')

? ? plt.title('3D Heatmap of Bed Leveling Data')

? ? plt.show()