智能小车四《串口通信》

本文详细介绍了Arduino中的串口通信原理及其应用。包括串口硬件如何通过电脉冲传输数据,以及如何使用串口监视器和第三方软件进行数据交换。此外,还探讨了串口通信协议的重要性,并提供了一些实用的编程技巧。

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为什么串字是这么写,可能它是个象形字。



在arduino中,串口与这个意思比较相近,他只需要一条线。比如下图我就是从一个板子的串口发送到另一个板子,只用一根线,把它两给串起来,数据就通过这条线传输。



串口通信涉及到硬件与软件。串口硬件的发送和接收表示序列位的电脉冲数据。每个字节信息由各种组合的"0"和"1"构成。arduino所用的方案是0v表示比特值0,而5v(或3.3v)来表示比特值1.
我们在电脑上要发送数据到arduino也是通过串口,一处是串口监视器,一处是代码里的Serial.print.当然其它软件也可以能通过串协议发。比如SecureCRT.exe ,如下图。



 另外串口还可输出到processing,如下图:



串口打印(Serail.print)信息不能拼接字符串或变量,这是个很大的缺陷,可以用springf来实现,如:
 char co[100]="";
  int n=10;
 sprintf(co,"ddfdf%d",n);   

最后说一下串口通信协议,上面的代码串口的通信只是一个简单的Serail.print,这显然是有问题的。因为串口通信协议本来也有一些字符,如果发送的内容与协议内容有重合,就会出问题了。
硬件或软件串口库处理信息的发送和接收,信息里通常包括需要一起发送的数据。为了正确的解释信息,在接收侧需要识别每个消息的开始与结束。如果发送方与接收方都知道信息是如何组织的,
有意义的串口通信或任何类型的机器对机器的通信才能实现。这个消息里的信息正规的组织方式和对请求作出适当反应的规定就是通信协议。
 
消息可以包含标识消息的开始的一个或多个特殊字符,称为报头。一个或多个字符也可用于识别消息的结尾,称为报尾。比如最常用的tcp/ip协议,关于这个协议的分析可查看我的另一文章《Tcp协议数据结构完全解析》http://www.highersoft.net/html/notice/notice_269.html
智能小车使用Arduino进行串口通信可以实现与其他设备的数据交互。下面我将简单介绍一个基本的Arduino串口通信程序。 首先,我们需要在Arduino板上连接一个适配器或模块来实现串口通信,比如HC-05蓝牙模块或ESP8266无线模块。 首先,我们需要在Arduino代码中包含软件串口库的头文件。例如,使用SoftwareSerial库: ```cpp #include <SoftwareSerial.h> ``` 然后,我们需要定义两个软串口引脚的值。例如,将蓝牙模块的RX和TX引脚分别连接到Arduino的数字引脚8和9: ```cpp const int RX_pin = 8; const int TX_pin = 9; ``` 接下来,我们需要创建一个软串口对象,并将引脚值作为参数传递给它: ```cpp SoftwareSerial bluetooth(RX_pin, TX_pin); ``` 在`setup()`函数中,我们需要初始化串口通信: ```cpp void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化主串口 bluetooth.begin(9600); // 初始化软串口 } ``` 然后,在`loop()`函数中,我们可以使用`Serial`对象从主串口接收数据,并使用`bluetooth`对象通过软串口将数据发送到其他设备: ```cpp void loop() { if (Serial.available()) { // 检测主串口是否有可用数据 char data = Serial.read(); // 读取主串口数据 bluetooth.print(data); // 发送数据到软串口 } if (bluetooth.available()) { // 检测软串口是否有可用数据 char data = bluetooth.read(); // 读取软串口数据 Serial.print(data); // 发送数据到主串口 } } ``` 通过上述程序,我们可以实现主串口和软串口之间的双向通信。通过接收主串口数据,我们可以控制智能小车的运动,并通过软串口将小车的传感器数据发送到其他设备。这种方式可以实现智能小车与其他外设的协同工作,拓展其功能和应用范围。
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