2-3 串口通讯1

介绍

之前都是arduino通过串口发送程序运行的一些变量状态，然后通过arduino ide串口监视器了解程序

通讯，arduino发送数据到电脑
也要arduino接收这些数据

串行通信

可以使用串口监视器进行串口通讯，不仅是arduino向电脑发送数据，使用串口监视器将数据显示出来，还可以通过串口监视器由电脑向arduino发送数据

Arduino是通过引脚0 RX接收我们发给他的数据的
Arduino是通过引脚1 TX发送他们发送给我的数据

当进行RX TX工作时，响应的LED也会闪烁

电脑的USB接口也是有RX \ TX功能的（电脑以前有单独的串口通信接口，后来和USB接口合并了，USB接口还有其他功能）

USB接口使用进行和arduino串口通信的

Arduino和计算机串口通信
串口通信连接规则：

（1）所有进行串口通信的设备其接地GND是必须要连接在一起的
记住：只要进行串口通信，就把GND连接在一起
（2）arduino的RX与计算机的TX相连
（3）Arduino的TC与计算机的RX相连

USB与arduino连接时，不仅GND连接了，RX及TX也相互连接了

在MeArm中

Arduino和其他模块进行串口通信如下，也要遵循连接方式

串口数据

Arduino串口通信时，使用的串口数据基本概念

Arduino串口通信使用的信号是电压信号
Arduino数字输入输出，有高低电平状态（+5v，0v）
电平信号高低代表1,0

数据是排成一队发送的，所以叫串口通信（arduino无并行通信功能）

1个字节有8位（必须记住，每次arduino读取的是一个字节的数据，也就是8位数字）

使用TTL标准（高电平可以使用5V，低电平可以使用0v），arduino只支持TTL标准

使用波特率来限定传输速度，波特率9600=每秒传输9600位，在IDE串口监视器也要设置波特率

9600位并非都是数据，有些是控制串口通信的，如告诉arduino后8位是数字信息，比较底层的

记住，每次发数据给arduino是一个字节一个字节发送以及接受的

下节使用电脑与arduino进行通信了

2-4 串口通讯2

上节课arduino串口通信的原理知识，这节课实际操作arduino接收计算机发送给他的串口数据

Arduino通电就执行程序给其的任务
控制电机、调节led亮度等
不是总监视是否有串口数据发送给他的

当有串口数据发送给它的时候，不希望串口数据被丢掉
如何，arduino一方面要做其他事情，一方面又有数据来了
所以工程师在arduino中加入串口接收缓存区域：arduino做其他事情时，当有数据来了，就临时将其放到串口接收缓存区域，不是长时间保存数据的，时间太长缓存会丢掉数据
所以若知道有数据发送给arduino，要时不时的提醒arduino干完某件工作后要看一看缓存数据读一读了，此时可以调用serial.available()函数

serial.available()函数

serial.available()函数：检查arduino串口接收缓存中有没有数据使用的

假如串口接收缓存是空的，当调用available（）库函数时，返回值为0

假如串口接收缓存是有数据的，当调用available（）库函数时，返回值为非零

返回值到底是多少就需要看有多少个字节的数据等待arduino接收

假设串口接收缓存有1个字节的数据等待arduino接收，返回值为1

假设串口接收缓存有3个字节的数据等待arduino接收，返回值为3

可以通过serial.available()函数来了解是否有设备给arduino发送串口数据
一旦有数据，在调用此函数时，返回的数值就不再是0了，而是等待arduino接收的字节数量

serial.read()

首先使用serial.available()函数判断缓存数据中有多少个字节数量（1个字节数量）
接着serial.read()函数将这些字节数据中的内容读取返回（这里“1”为字符内容）

注意：每当serial.read成功读取数据后，arduino将已经被读取的数据从缓存中清除

于是再次运行serial.available()函数是，返回值又是0了，此时完成读取串口数据全部过程

发送多个数据读取时

返回值先是读取第1个的返回值，读取

读取完字符1后，前面的1数据在缓存中被清除

当再次使用available判断数据时，返回的是2的数值（缓存只剩下2个字节数据了）
再使用read函数读取时，返回值是2，同样读取完某个数据会在其缓存移除掉该数据

发送3个连续字符如何

点击发送，监视器显示3个ACII码

上方是没有结束符，点击换行符后，同样发送123共三个字符，就多了1个数据“10”
发送123实际上arduino接收到了4个字符，第4个就是换行符
记住下方点击换行符时，发送给arduino的数据会多出一个换行符的

程序1（int serialData = Serial.read(); ）

void setup() {
  Serial.begin(9600);		//启动串口通讯，传输波特率9600
  Serial.println("Please input serial data.");	//在串口监视器输出提示输入数据
}
 
void loop() {
  // check if data has been sent from the computer:
  if (Serial.available()>0 ) {   //检查串口缓存中是否有数据等待读取
int serialData = Serial.read();     //读取串口缓存中等待的字符,int类型变量接收串口缓存的返回值，然后打印，看数据是否一致
 Serial.println(serialData );
  }
}

编译上传，打开串口监视器
打开后会在串口监视器输出提示
在上方发送数字1看效果如何，arduino会接收1数字，并赋值给serialData 变量，然后显示在串口监视器

发现1数字，显示出的是49，原因是上面的程序，下面修改

程序2（char serialData = Serial.read(); ）

注意Serial.read()返回的是字符型的变量，需要使用char来接收

void setup() {
  Serial.begin(9600);		//启动串口通讯，传输波特率9600
  Serial.println("Please input serial data.");	//在串口监视器输出提示输入数据
}
 
void loop() {
  // check if data has been sent from the computer:
  if (Serial.available()>0 ) {   //检查串口缓存中是否有数据等待读取
Char serialData = Serial.read();     //读取串口缓存中等待的字符,int类型变量接收串口缓存的返回值，然后打印，看数据是否一致
 Serial.println(serialData );
  }
}

效果演示，此时发送1，窗口显示的就是1了

Char字符型的数据

ASCII最通用的编码系统

当我们给串口接收器发送1的数字时，串口监视器反馈的并不是数字，而是将其当做字符，将字符的ASCII编码的十进制数值反馈给我们了。

Arduino会将字符代表的10进制数值打印，如字符“1”，其对应10进制数值“49”

使用char字符类型接收数据，会将字符“1”，原封不动的返回给我们

工具程序

Arduino会把字符响应的ASCII代码告诉我们，10进制的、8、16等进制
http:///homepage/arduino-tutorial-index/mearm-index/mearm-4-serial2/

/*
ASCII 代码查询工具 (1.0)
by 太极创客 (2017-06-01)

 
在串口监视器中输入字符并点击发送，串口监视器将
输入字符的ASCII代码进行显示。
*/
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);		//启动串口通讯，传输波特率9600
  Serial.println("Please input serial data.");	//在串口监视器输出提示输入数据
}
 
void loop() {
  // check if data has been sent from the computer:
  if (Serial.available()>0 ) {   //检查串口缓存中是否有数据等待读取
    Serial.println("======================");        
    char serialData = Serial.read();     //读取串口缓存中等待的字符
                                         //并赋值给字符变量serialData
    Serial.print("Your serialData: '");
    Serial.print(serialData);            //显示刚刚读取到的字符
    Serial.println("'");
 
    Serial.print("serialData in DEC ");
    Serial.println(serialData, DEC);   //显示刚刚读取到字符的ASCII编码（十进制）
    Serial.print("serialData in BIN ");
    Serial.println(serialData, BIN);   //显示刚刚读取到字符的ASCII编码（二进制）
    Serial.print("serialData in OCT ");
    Serial.println(serialData, OCT);   //显示刚刚读取到字符的ASCII编码（八进制）
    Serial.print("serialData in HEX ");
    Serial.println(serialData, HEX);   //显示刚刚读取到字符的ASCII编码（十六进制）
    Serial.println("======================");
  }
}