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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(