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文件名称:Arduino 系列:Arduino Nano (基于 ATmega328P)_(7).串行通信UART.docx
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更新时间:2025-06-27
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串行通信UART

1.串行通信UART概述

串行通信UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)是一种非常常见的通信方式,用于在微控制器之间或微控制器与外部设备之间进行数据传输。ArduinoNano基于ATmega328P微控制器,内置了硬件UART模块,可以方便地实现串行通信。

UART通信的基本原理是通过一个串行数据线(通常称为TX线)传输数据,另一个串行数据线(通常称为RX线)接收数据。数据传输以字节为单位,每个字节前面有一个起始位,后面有一个停止位。起始位和停止位用于标识数据的开始和结束,确保数据的正确传输。

2.硬件UART与软件UART

2.1硬件UART

ArduinoNano内置了一个硬件UART模块,可以使用Serial对象来实现串行通信。硬件UART的优点是通信稳定,占用的CPU资源少,适用于需要长时间稳定通信的场景。

2.2软件UART

除了硬件UART,ArduinoNano还可以通过软件模拟实现UART通信。软件UART的优点是灵活,可以使用任意引脚进行通信,但缺点是占用较多的CPU资源,通信速度较慢。ArduinoNano可以使用SoftwareSerial库来实现软件UART通信。

3.硬件UART的使用

3.1初始化硬件UART

在Arduino代码中,使用Serial对象初始化硬件UART通信。常见的初始化函数包括begin()和end()。

voidsetup(){

//初始化硬件UART,设置波特率为9600

Serial.begin(9600);

}

3.2发送数据

使用Serial.print()和Serial.println()函数可以发送字符串或数字数据。

voidloop(){

//发送字符串

Serial.print(Hello,World!);

//发送数字

intvalue=123;

Serial.println(value);

delay(1000);//每秒发送一次

}

3.3接收数据

使用Serial.available()函数检查是否有可用的数据,然后使用Serial.read()函数读取数据。

voidloop(){

//检查是否有可用的数据

if(Serial.available()0){

//读取数据

intincomingByte=Serial.read();

//处理数据

Serial.print(收到的数据:);

Serial.println(incomingByte);

}

}

3.4设置波特率

波特率是指每秒传输的数据位数。常见的波特率有9600、115200等。设置波特率时,发送端和接收端的波特率必须一致。

voidsetup(){

//设置波特率为115200

Serial.begin(115200);

}

4.软件UART的使用

4.1引入SoftwareSerial库

首先需要在代码中引入SoftwareSerial库。

#includeSoftwareSerial.h

4.2创建SoftwareSerial对象

创建SoftwareSerial对象时,需要指定接收引脚(RX)和发送引脚(TX)。

SoftwareSerialmySerial(10,11);//RX,TX

4.3初始化软件UART

使用begin()函数初始化软件UART,设置波特率。

voidsetup(){

//初始化硬件UART,用于调试

Serial.begin(9600);

//初始化软件UART,设置波特率为9600

mySerial.begin(9600);

}

4.4发送数据

使用mySerial.print()和mySerial.println()函数发送数据。

voidloop(){

//发送字符串

mySerial.print(Hello,World!);

//发送数字

intvalue=123;

mySerial.println(value);

delay(1000);//每秒发送一次

}

4.5接收数据

使用mySerial.available()函数检查是否有可用的数据,然后使用mySerial.read()函数读取数据。

voidloop(){

//检查是否有可用的数据

if(