在很多时候,Arduino需要和其他设备相互通讯,而最常见最简单的方式就是串口通讯。本篇介绍Arduino硬件串口通讯,了解相关函数的使用。
1. 硬件串口
在PC机上最常见的串行通讯协议是RS-232串行协议,而各种微控制器(单片机)上采用的是TTL串行协议,两者电平不同,需要经过相应电平转换才能进行相互通讯。
Arduino Uno R3开发板上,硬件串口位于Rx(0)和Tx(1)引脚上,Arduino的USB口通过转换芯片与这两个引脚连接。该转换芯片会通过USB接口在PC机上虚拟出一个用于Arduino通讯的串口,我们下载程序也是通过串口进行的。
2. 相关函数介绍
Arduino提供的串口通讯函数非常丰富,详细介绍参考Arduino官网串口使用指南。
Serial.begin()
- 描述:开启串口,通常置于setup()函数中。
- 原型:
- Serial.begin(speed)
- Serial.begin(speed, config)
- 参数:
- speed:波特率,一般取值9600,115200等。
- config:设置数据位、校验位和停止位。默认SERIAL_8N1表示8个数据位,无校验位,1个停止位。
- 返回值:无。
Serial.end()
- 描述:禁止串口传输。此时串口Rx和Tx可以作为数字IO引脚使用。
- 原型:Serial.end()
- 参数:无。
- 返回值:无。
Serial.print()
- 描述:串口输出数据,写入字符数据到串口。
- 原型:
- Serial.print(val)
- Serial.print(val, format)
- 参数:
- val:打印的值,任意数据类型。
- config:输出的数据格式。BIN(二进制)、OCT(八进制)、DEC(十进制)、HEX(十六进制)。对于浮点数,此参数指定要使用的小数位数。
- 示例:
- Serial.print(78, BIN) 得到 “1001110”
- Serial.print(78, OCT) 得到 “116”
- Serial.print(78, DEC) 得到 “78”
- Serial.print(78, HEX) 得到 “4E”
- Serial.print(1.23456, 0) 得到 “1”
- Serial.print(1.23456, 2) 得到 “1.23”
- Serial.print(1.23456, 4) 得到 “1.2346”
- Serial.print(‘N’) 得到 “N”
- Serial.print(“Hello world.”) 得到 “Hello world.”
- 返回值:返回写入的字节数。
Serial.println()
- 描述:串口输出数据并换行。
- 原型:
- Serial.println(val)
- Serial.println(val, format)
- 参数:
- val:打印的值,任意数据类型。
- config:输出的数据格式。
- 返回值:返回写入的字节数。
Serial.available()
- 描述:判断串口缓冲区的状态,返回从串口缓冲区读取的字节数。
- 原型:Serial.available()
- 参数:无。
- 返回值:可读取的字节数。
Serial.read()
- 描述:读取串口数据,一次读一个字符,读完后删除已读数据。
- 原型:Serial.read()
- 参数:无。
- 返回值:返回串口缓存中第一个可读字节,当没有可读数据时返回-1,整数类型。
Serial.readBytes()
- 描述:从串口读取指定长度的字符到缓存数组。
- 原型:Serial.readBytes(buffer, length)
- 参数:
- buffer:缓存变量。
- length:设定的读取长度。
- 返回值:返回存入缓存的字符数。
3. 实验步骤
1. 通过数据线连接开发板到PC机。
2. 新建sketch,拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。
int incomedate = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println(78, BIN);
Serial.println(78, OCT);
Serial.println(78, DEC);
Serial.println(78, HEX);
Serial.println(1.23456, 0);
Serial.println(1.23456, 2);
Serial.println(1.23456, 4);
Serial.println('N');
Serial.println("Hello world.");
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0)
{
incomedate = Serial.read();
if (incomedate == 'H')
{
Serial.println("Good Job!");
}
}
delay(1000);
}
3. 设置好对应端口号和开发板类型进行程序下载。
4. 打开串口监视器,设置波特率9600,观察串口打印信息。输入"H",串口返回"Good Job!"。
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