Arduino + Java: Tabular y exportar datos a Excel

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noviembre 7, 2018

5044

Desde la versión 3.0.0, la librería PanamaHitek_Arduino cuenta con una clase especial para facilitar la tabulación y exportación de datos a una hoja de cálculo de Excel. Esta clase, llamada PanamaHitek_DataBuffer, permite almacenar datos, crear una interfaz gráfica con un JTable que tabula la información recibida y permite exportar los datos almacenados a Excel.

En el siguiente artículo voy a tratar de explicar, paso por paso, como crear una sencilla interfaz que permita tabular los datos recibidos desde Arduino, con la posibilidad de exportar los datos a Excel al presionar un botón.

Creación de proyecto e importación de librería en Netbeans

Para el ejemplo que voy a mostrar en este post voy a crear un proyecto al que voy a llamar excel_test. Será un proyecto Maven, al que voy a agregar las dependencias de la librería PanamaHitek_Arduino, tal como se explica en este post.

Especificando el tipo de proyecto en Netbeans

Especificando el nombre del proyecto en Netebeans

Recordemos que para poder utilizar la librería, es necesario agregar lo siguiente al fichero pom.xml (generado por defecto a la hora de crear el proyecto en Netbeans):

    <repositories>
        <repository>
            <id>jitpack.io</id>
            <url>http://jitpack.io</url>
        </repository>
    </repositories>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.github.PanamaHitek</groupId>
            <artifactId>PanamaHitek_Arduino</artifactId>
            <version>3.0.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>

<id>jitpack.io</id>

<url>http://jitpack.io</url>

</repository>

</repositories>

<groupId>com.github.PanamaHitek</groupId>

<artifactId>PanamaHitek_Arduino</artifactId>

</dependency>

</dependencies>

Luego de agregar las dependencias, al hacer clic derecho sobre el proyecto y seleccionar «Clean and Build» se descargaron todas las dependencias de manera automática. También haciendo clic en Dependencies/Download Declared Dependencies se descarga todo lo necesario para el uso de la librería.

Las instrucciones sobre este proceso se muestran en este video.

Creación de la interfaz gráfica

La interfaz gráfica que utilizará para este ejemplo será muy sencilla. Se trata de un JFrame, con un JPanel y un botón, tal como se muestra en la siguiente imagen.

La clase PanamaHitek_DataBuffer utiliza un JPanel para visualizar la tabla en la cual se van a recibir los datos.

Código en Arduino

Para poder probar que nuestra aplicación funciona, será necesario escribir un pequeño código en Arduino y estar seguros de qué es lo que hace este código. En base a esto es que en Java se configura el comportamiento de la aplicación.

int t = 0;
int h = 0;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  t = random(20,40);
  h = t + 50;
  Serial.println(t);
  Serial.println(h);
  delay(3000);
}

int t = 0;

int h = 0;

void setup() {

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

t = random(20,40);

h = t + 50;

Serial.println(t);

Serial.println(h);

delay(3000);

}

Lo que hace este código es, básicamente, generar datos de temperatura de manera aleatoria. Al número generado se le agregan 50 unidades para producir un dato de humedad. Luego los dos números se imprimen en el monitor serie de dos en dos.

Es muy importante tomar en cuenta que los datos deben ser impresos utilizando Serial.println y en el mismo orden en el que se espera recibirlos en Java.

Programación en Java

La programación en Java requiere de la declaración de instancias de 4 clases:

PanamaHitek_Arduino, para la gestión de la conexión con Arduino y para recibir los datos en Java
PanamaHitek_MultiMessage, para discriminar los datos recibidos cuando se trata de múltiples envíos de manera simultánea.
PanamaHitek_DataBuffer, para almacenar los datos recibidos en la memoria dinámica. Esta clase también permite renderizar un JTable en el que se insertan los datos de manera dinámica. También es la clase encargada de exportar los datos a Excel a voluntad del usuario.
SerialPortEventListener, para gestionar los eventos de recepción de datos y la inserción de la información en el DataBuffer.

Toda la programación que se necesita para darle funcionalidad a esta interfaz estará ubicada en el constructor de la clase, es decir, en void JFrameWindow().

    //Objeto para la gestion de la conexion con Arduino
    PanamaHitek_Arduino ino = new PanamaHitek_Arduino();
    //Objeto para la gestion de multiples mensajes recibidos desde Arduino
    PanamaHitek_MultiMessage multi = new PanamaHitek_MultiMessage(2, ino);
    //Objeto para la gestion y almacenamiento de datos recibidos
    PanamaHitek_DataBuffer buffer = new PanamaHitek_DataBuffer();

    public JFrameWindow() {
        initComponents();

        /**
         * Se crea la tabla de datos, agregando 3 columnas. Se especifica la
         * posicion de la columna (0 es la mÃ¡s a la izquierda), el nombre de la
         * columna y el tipo de datos
         */
        buffer.addTimeColumn(0, "Tiempo");
        buffer.addColumn(1, "Temperatura", Double.class);
        buffer.addColumn(2, "Humedad", Double.class);
        //Se inserta la tabla en un panel para poder verla en la interfaz
        buffer.insertToPanel(jPanel1);

        /**
         * Con este objeto se gestiona la recepcion de datos. El evento
         * serialEvent se "disparara" cada vez que se reciba un dato desde
         * Arduino enviado a traves del puerto serie
         */
        SerialPortEventListener listener = new SerialPortEventListener() {
            @Override
            public void serialEvent(SerialPortEvent serialPortEvent) {
                try {
                    /**
                     * Este metodo indica cuando se haya terminado de recibir
                     * los datos de los DOS sensores especificados en la
                     * creacion del objeto "multi"
                     */
                    if (multi.dataReceptionCompleted()) {
                        /**
                         * Se agregan los valores al buffer, especificando el
                         * Ãndice de la columna y el valor. Se utiliza el objeto
                         * "multi" para separar los datos recibidos desde
                         * Arduino, especificando el indice.
                         */

                        buffer.addValue(1, Double.parseDouble(multi.getMessage(0)));
                        buffer.addValue(2, Double.parseDouble(multi.getMessage(1)));
                        buffer.addValue(3, 27);
                        //Se salta un "renglon" en el buffer de datos
                        buffer.printRow();
                        /**
                         * Se le indica al objeto multi que se ha terminado de
                         * imprimir los datos recibidos desde el Arduino y que
                         * puede prepararse para recibir un nuevo par de datos
                         */
                        multi.flushBuffer();
                    }
                } catch (ArduinoException ex) {
                    Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                } catch (SerialPortException ex) {
                    Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                } catch (Exception ex) {
                    Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                }
            }
        };

        try {
            //Se inicia la conexion con el puerto COM21 a 9600 baudios
            ino.arduinoRX("COM15", 9600, listener);
        } catch (ArduinoException | SerialPortException ex) {
            Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }

//Objeto para la gestion de la conexion con Arduino

PanamaHitek_Arduino ino = new PanamaHitek_Arduino();

//Objeto para la gestion de multiples mensajes recibidos desde Arduino

PanamaHitek_MultiMessage multi = new PanamaHitek_MultiMessage(2, ino);

//Objeto para la gestion y almacenamiento de datos recibidos

PanamaHitek_DataBuffer buffer = new PanamaHitek_DataBuffer();

public JFrameWindow() {

initComponents();

/**

* Se crea la tabla de datos, agregando 3 columnas. Se especifica la

* posicion de la columna (0 es la mÃ¡s a la izquierda), el nombre de la

* columna y el tipo de datos

buffer.addTimeColumn(0, "Tiempo");

buffer.addColumn(1, "Temperatura", Double.class);

buffer.addColumn(2, "Humedad", Double.class);

//Se inserta la tabla en un panel para poder verla en la interfaz

buffer.insertToPanel(jPanel1);

/**

* Con este objeto se gestiona la recepcion de datos. El evento

* serialEvent se "disparara" cada vez que se reciba un dato desde

* Arduino enviado a traves del puerto serie

SerialPortEventListener listener = new SerialPortEventListener() {

@Override

public void serialEvent(SerialPortEvent serialPortEvent) {

try {

/**

* Este metodo indica cuando se haya terminado de recibir

* los datos de los DOS sensores especificados en la

* creacion del objeto "multi"

if (multi.dataReceptionCompleted()) {

/**

* Se agregan los valores al buffer, especificando el

* Ãndice de la columna y el valor. Se utiliza el objeto

* "multi" para separar los datos recibidos desde

* Arduino, especificando el indice.

buffer.addValue(1, Double.parseDouble(multi.getMessage(0)));

buffer.addValue(2, Double.parseDouble(multi.getMessage(1)));

buffer.addValue(3, 27);

//Se salta un "renglon" en el buffer de datos

buffer.printRow();

/**

* Se le indica al objeto multi que se ha terminado de

* imprimir los datos recibidos desde el Arduino y que

* puede prepararse para recibir un nuevo par de datos

multi.flushBuffer();

}

} catch (ArduinoException ex) {

Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);

} catch (SerialPortException ex) {

Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);

} catch (Exception ex) {

Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);

}

};

try {

//Se inicia la conexion con el puerto COM21 a 9600 baudios

ino.arduinoRX("COM15", 9600, listener);

} catch (ArduinoException | SerialPortException ex) {

Logger.getLogger(JFrameWindow.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);

}

Es un código relativamente sencillo, en el que se inicia una conexión con el Arduino a través del puerto COM15. El buffer tendrá 3 columnas (tiempo, temperatura y humedad), pero se le podrán agregar más si se desea.

Con la instrucción buffer.insertToPanel(jPanel1) nos aseguramos que los datos del buffer sean mostrados en una tabla en el jPanel1, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Los datos serán insertados en la tabla cada vez que se utilice el método buffer.printRow(), mientras que para insertar la información en cada columna se debe utilizará buffer.addValue(2, 15) (esto permitirá insertar el valor 15 en la columna 2. Debemos recordar que las columnas se enumeran a partir de 0, por lo que la columna 2 será la tercera).

Para exportar los datos almacenados en el DataBuffer a Excel, se utiliza la instrucción buffer.exportExcelFile(), la cual abrirá una ventana que permitirá escoger la ruta en la que se desea almacenar el fichero. Esta instrucción debe colocarse en el botón de exportar.

A continuación presento para ustedes un video en el cual se resume todo lo explicado en este post. El video inicia en el minuto 7:00, donde ya se muestra el resultado de la ejecución del código:

El código utilizado en este artículo se encuentra completo en nuestro repositorio de Github, específicamente en este enlace.

Debo recordar a todos nuestros lectores que esta compilación de código ha sido diseñada para facilitar las tareas de interacción entre Arduino y Java para todas aquellas personas que con pocos conocimientos de programación podrán lograr cosas interesantes y sacar sus proyectos e ideas adelante.

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MATIAS SANCHEZ

3 years ago

Hola Ing.
me aparece este error
Failed to execute goal org.codehaus.mojo:exec-maven-plugin:1.2.1:exec (default-cli) on project PanamaHitek_Arduino: Command execution failed.: Process exited with an error: 1 (Exit value: 1) -> [Help 1]

To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.
Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.

For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:
[Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoExecutionException

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Creación de proyecto e importación de librería en Netbeans

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Programación en Java

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