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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(https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/)
Serial.begin()
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描述:开启串口,通常置于setup()函数中。
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原型:
-
Serial.begin(speed)
-
Serial.begin(speed, config)
-
参数:
-
speed:波特率,一般取值9600,115200等。
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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。
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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。
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示例:
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Serial.print(78, BIN) 得到 “1001110”
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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”
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Serial.print(1.23456, 4) 得到 “1.2346”
-
Serial.print(‘N’) 得到 “N”
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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。
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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。
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原型:Serial.read()
-
参数:无。
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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。
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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。
1/*
2
Serial
3
串口通讯实验
4*/
5int
incomedate
=
0;
6void
setup()
{
7
8
Serial.begin(9600);
//设置串口波特率9600
9
10
Serial.println(78,
BIN);
//
"1001110"
11
Serial.println(78,
OCT);
//
"116"
12
Serial.println(78,
DEC);
//
"78"
13
Serial.println(78,
HEX);
//
"4E"
14
Serial.println(1.23456,
0);
//
"1"
15
Serial.println(1.23456,
2);
//
"1.23"
16
Serial.println(1.23456,
4);
//
"1.2346"
17
Serial.println('N');
//
"N"
18
Serial.println("Hello
world.");
//
"Hello
world."
19 }
20
21void
loop()
{
22
23
if
(Serial.available()
>
0)//串口接收到数据
24
{
25
incomedate
=
Serial.read();
//获取串口接收到的数据
26
if
(incomedate
==
'H')
27
{
28
Serial.println("Good
Job!");
29
}
30
}
31
32
delay(1000);
33
34 }
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!”。


原文始发于微信公众号(
TonyCode
):Arduino基础入门篇23—串口通讯
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