Linux——树莓派——串口通信

本文详细介绍了如何配置树莓派的串口通信,包括全双工工作原理和关键参数设置。重点讲解了WiringPi库的API使用,如打开串口、数据传输、初始化配置以及PC串口调试。通过实例演示,展示如何定时发送字符和接收指令并响应字符串输出。

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参考博文

https://www.cnblogs.com/lulipro/p/5992172.html

串口通信的工作方式

全双工允许通信双方同时互传数据;半双工不可同时,一方发送时,另一方只能接收。串口通信属于全双工。

串口通信注重什么

  • 数据格式
    数据位,停止位,奇偶校验位
  • 波特率
    波特率(Baud Rate) 单位 bps – 每秒传送的 字节数 Byte Per Second.。

波特率(Baud Rate) 单位 bps – 每秒传送的 字节数 Byte Per Second.。

一、常用API

包含头文件#include <wiringSerial.h>

函数参数作用
int serialOpen (char *device, int baud)device:串口的地址,即设备所在的目录。默认"/dev/ttyAMA0" 返回值:正常返回文件描述符,否则返回-1失败。打开并初始串口
int serialDataAvail(int fd)返回:串口缓存中已经接收的,可读取的字节数,-1代表错误获取串口缓存中可用的字节数。
void serialPutchar (int fd, unsigned char c)c:要发送的数据发送一个字节的数据到串口
void serialPuts (int fd, char *s)s:发送的字符串,字符串要以’\0’结尾发送一个字符串到串口
int serialGetchar (int fd)返回:读取到的字符从串口读取一个字节数据返回。如果串口缓存中没有可用的数据,则会等待10秒,如果10后还没有,返回-1。所以在读取前,通过serialDataAvail判断。

初次使用需要配置

cd /boot/
sudo vim cmdline.txt

删除字符串”console=ttyAMA0,115200“
解除串口用于信息的打印,打印启动字符以及一些调试界面等。目的是把串口用于正常的数据通信

②重启

sudo reboot

树莓派向电脑串口每隔1s发送一个字符c

#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
        int fd;
        if(-1 == wiringPiSetup()){
                printf("硬件初始化失败\n");
        }

        fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",9600);

        while(1){
                serialPutchar(fd,'c');
                delayMicroseconds(1000000);

        }
        return 0;
}

运行程序,打开PC串口调试助手

在这里插入图片描述

发送数据 返回字符串

#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
        int fd;
        int cmd;

        wiringPiSetup();  //硬件初始化

        fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",9600); //和文件描述符很像 先打开串口 波特率9600 后续操作用fd

        while(1){
                while(serialDataAvail(fd)!= -1){  //先判断串口是否有数据 没有就阻塞  有的话返回值非-1 进入循环
                        cmd = serialGetchar(fd);  //cmd接受得到的字符
                        if(cmd == '1'){  //根据字符 输出相应内容
                                serialPuts(fd,"haha1\r\n");
                        }else if(cmd=='2'){
                                serialPuts(fd,"haha2\r\n");
                        }else if(cmd=='3'){
                                serialPuts(fd,"haha3\r\n");
                        }
                
                }
                
       }
        
        return 0;
}
### 树莓派3B串口通信配置教程 树莓派3B的串口通信涉及多个方面的配置,主要包括硬件连接、软件设置以及常见问题解决方案。以下是详细的说明: #### 1. 硬件串口与迷你串口的区别 树莓派3B内置两个串口:一个是硬件串口(PL011 UART),另一个是迷你串口(mini-UART)。在树莓派3及其后续版本中,硬件串口被分配给蓝牙模块使用,而迷你串口则用于GPIO上的UART接口[^2]。 #### 2. 修改配置文件以启用串口通信 为了使树莓派能够通过GPIO引脚正常进行串口通信,需要对`config.txt`和`cmdline.txt`文件进行修改: - **编辑 `config.txt` 文件** 将以下内容追加到该文件中: ```bash enable_uart=1 dtoverlay=pi3-miniuart-bt ``` 这一步的作用是重新分配蓝牙模块与时钟源的关系,从而稳定迷你串口的工作状态[^3]。 - **编辑 `cmdline.txt` 文件** 找到其中的内容并删除所有提到`console=ttyAMA0,115200`的部分。这一步是为了防止Linux内核占用串口作为调试终端[^4]。 完成以上操作后保存更改并将microSD卡插回树莓派设备。 #### 3. 停用串口控制台服务 如果希望完全释放`ttyAMA0`端口供应用程序使用,则需执行以下命令来停用其默认绑定的服务: ```bash sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service ``` #### 4. 测试串口通信 可以通过安装工具如`minicom`来进行基本的功能验证: ```bash sudo apt install minicom sudo minicom -b 9600 -o -D /dev/ttyS0 ``` 注意这里的波特率应根据实际需求设定,默认值通常设为9600bps或更高(例如115200bps)[^1]。 #### 5. Python环境下实现串口数据传输 对于更复杂的项目可能需要用到编程语言处理收发消息,在Python中有专门库支持此功能——pySerial。下面是一个简单的例子展示如何串口数据: ```python import serial ser = serial.Serial('/dev/ttyS0', baudrate=115200, timeout=1) if ser.isOpen(): print('Port is open') else: ser.open() try: while True: data = input("Enter message to send over serial port:") ser.write(data.encode()) except KeyboardInterrupt: ser.close() finally: if not ser.is_open: print('Port closed successfully.') ``` --- ###
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