使用python和matplotlib同时获取数据和更新图形

Question

我正在用 Python 编写代码以通过串行端口与超声波测距仪通信，以执行以下操作：
-每隔0.1秒，向传感器发送命令进行距离测量，并记录传感器的响应
- 显示过去 5 秒内所有距离测量的图

这是我的代码：

import serial
import numpy as np
import time
from matplotlib import pyplot as plt

tagnr=2#Tag number of the sensor that we're pinging  
samplingRate=.1#Sampling Rate in seconds  
graphbuf=50.#Buffer length in samples of logger graph  

!#Initialize logger graph  
gdists=np.zeros(graphbuf)  
ax1=plt.axes()  

!#Main loop  
nsr=time.time()#Next sample request  
try:  
    while True:  
        statreq(tagnr)#Send status request to sensor over serial port  
        temp,dist=statread(tagnr)#Read reply from sensor over serial port  
        gdists=np.concatenate((gdists[1:],np.array([dist])))  
        print gdists  
        nsr=nsr+samplingRate  
        while time.time()<nsr:  
            pass  

finally:  
    ser.close()#Close serial port  
    print 'Serial port closed.'  

现在，我的代码可以获取最近 50 个测量值的数组，但我不知道如何同时在图表中显示这些（我通常使用 Matplotlib 绘制图表）。我应该使用线程吗？或者使用 pyGTK 或 pyQt4 使用动画图？我也在考虑使用pygame？我的计时机制也不是很理想，但我认为它非常准确。

Answer 1

matplotlib 具有动画绘图，允许在显示绘图时更新数据：take a look at this page。

您的代码可能如下所示：

import serial
import numpy as np
import time
from matplotlib import pyplot as plt

plt.ion() # set plot to animated

tagnr=2#Tag number of the sensor that we're pinging  
samplingRate=.1#Sampling Rate in seconds  
graphbuf=50.#Buffer length in samples of logger graph  

!#Initialize logger graph  
gdists=np.zeros(graphbuf)  
ax1=plt.axes()  

# make plot
line, = plt.plot(gdists)

!#Main loop  
nsr=time.time()#Next sample request  
try:  
    while True:  
        statreq(tagnr)#Send status request to sensor over serial port  
        temp,dist=statread(tagnr)#Read reply from sensor over serial port  
        gdists=np.concatenate((gdists[1:],np.array([dist])))  
        print gdists

        line.set_ydata(gdists)  # update the data
        plt.draw() # update the plot

        nsr=nsr+samplingRate  
        while time.time()<nsr:  
            pass  

finally:  
    ser.close()#Close serial port  
    print 'Serial port closed.'  

只是一些建议（可能不好）：我个人会使用time.sleep 以释放一些处理器而不会失去准确性。我还会在您的 try/except 块上添加一些错误类型。而且我认为np.roll 比concatenate 更好/更快。