串口通信 订阅
串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路。串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节的通信方式。 展开全文
串行接口是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路。串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节的通信方式。
信息
外文名
Serial Communications
类    型
概念
类    别
通信
中文名
串口通信
标    准
ANSI/EIA-232
串口通信原理
串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总长不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成,分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化,即单位时间内载波参数变化的次数,如每秒钟传送240个字符,而每个字符格式包含10位(1个起始位,1个停止位,8个数据位),这时的波特率为240Bd,比特率为10位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率,比如曼彻斯特编码)。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。 [1]  这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据往往不会是8位的,标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位为1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。
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  • 串口通信

    2019-09-30 00:06:29
    串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。与串行通信相对的是并行通信。数据传输一般都是以字节传输的,一个字节8个位。拿一个并行通信举例来说,也就是会有8根线,每一根...

     

    概念

    串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。与串行通信相对的是并行通信。数据传输一般都是以字节传输的,一个字节8个位。拿一个并行通信举例来说,也就是会有8根线,每一根线代表一个位。一次传输就可以传一个字节,而串口通信,就是传数据只有一根线传输,一次只能传一个位,要传一个字节就需要传8次。就像小虎队那首歌一样,把你的心,我的心,串一串,再烤一烤。。串口通信就是把数据串在一根线上传输,所以就叫串口吧。

    通信方式

    一般情况下,设备之间的通信方式可以分成并行通信和串行通信两种。它们的区别是:

     

    串行通信分类

    1、按照数据传送方向分为

    单工:数据传输只支持数据在一个方向上传输;

    半双工:允许数据在两个方向上传输。但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信;它不需要独立的接收端和发送端,两者可以合并一起使用一个端口。

    全双工:允许数据同时在两个方向上传输。因此,全双工通信是两个单工通信方式的结合,需要独立的接收端和发送端。

     

     

     

    2、按照通信方式分为:

     

    同步通信:带时钟同步信号传输。比如:SPI,IIC通信接口。

    异步通信:不带时钟同步信号。比如:UART(通用异步收发器),单总线。

     

     

     

     

    异步通信的两个关键:

    第一,数据单元——帧,它是双方约定好的数据格式;

    第二,波特率,它决定了‘帧’里每一位的时间长度。

     

    异步通信的特点:不要求收发双方时钟的严格一致,实现容易,设备开销较小,但每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。

     

    在同步通讯中,收发设备上方会使用一根信号线传输信号,在时钟信号的驱动下双方进行协调,同步数据。例如,通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进行采样。

     

    在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步,它们直接在数据信号中穿插一些用于同步的信号位,或者将主题数据进行打包,以数据帧的格式传输数据。通讯中还需要双方规约好数据的传输速率(也就是波特率)等,以便更好地同步。常用的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。

     

    在同步通讯中,数据信号所传输的内容绝大部分是有效数据,而异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符,所以同步通讯效率高,但是同步通讯双方的时钟允许误差小,稍稍时钟出错就可能导致数据错乱,异步通讯双方的时钟允许误差较大。

    串口通讯的数据格式

     

     

    一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,并且传输一个字符时,总是以“起始位”开始,以“停止位”结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。
    每一个字符的前面都有一位起始位(低电平),字符本身由7位数据位组成,接着字符后面是一位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或无校验位),最后是一位或一位半或二位停止位,停止位后面是不定长的空闲位,停止位和空闲位都规定为高电平。实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关,波特率越高,宽度越小,在进行传输之前,双方一定要使用同一个波特率设置。

    偶校验与奇校验

       在标准ASCII码中,其最高位(b7)用作奇偶校验位。所谓奇偶校验,是指在代码传送过程中用来检验是否出现错误的一种方法,一般分奇校验和偶校验两种。奇校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是奇数,若非奇数,则在最高位b7添1;偶校验规定:正确的代码一个字节中1的个数必须是偶数,若非偶数,则在最高位b7添1。

    停止位

     停止位是按长度来算的。串行异步通信从计时开始,以单位时间为间隔(一个单位时间就是波特率的倒数),依次接受所规定的数据位和奇偶校验位,并拼装成一个字符的并行字节;此后应接收到规定长度的停止位“1”。所以说,停止位都是“1”,1.5是它的长度,即停止位的高电平保持1.5个单位时间长度。一般来讲,停止位有1,1.5,2个单位时间三种长度

    常见的串行通信接口

     

     

    原理

    尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总长不得超过20米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达1200米。典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成,分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手,但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。

     

     

    参数介绍:

    a,波特率:这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化,即单位时间内载波参数变化的次数,如每秒钟传送240个字符,而每个字符格式包含10位(1个起始位,1个停止位,8个数据位),这时的波特率为240Bd,比特率为10位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率,比如曼彻斯特编码)。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。

     

    b,数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据往往不会是8位的,标准的值是6、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。 

     

    c,停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。

     

    d,奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位为1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

     

    串口通信过程

     

     

     

    结构

    串口通信是指外设和计算机间,通过数据信号线 、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少,在远距离通信中可以节约通信成本,但其传输速度比并行传输低。

    串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数计算机(不包括笔记本电脑)包含两个基于RS-232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。

    RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。

     

    串口通信协议

    在串口通信中,常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485。

    RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。

    RS-232

    在我们电脑上,一般都会有一个9针的串行接口,这个串行接口叫做RS232接口,它和UART通信有关联,但是由于现在笔记本电脑不带9针串口,所以和单片机通信越来越趋于使用USB虚拟串口。它以全双工方式工作,需要地线、发送线和接收线三条线。RS232只能实现点对点的通信方式。

     

    九针串口分工头和母头:

    公头上5下4,上5从左到右为1.2.3.4.5;下4从左到右为6.7.8.9;

    母头上5下4,上5从左到右为5.4.3.2.1;下4从左到右为9.8.7.6;

     

    DB-9针连接头(常见的RS232串口)

     

     

    RS-232针脚的功能:

    数据

    TXD(pin 3):串口数据输出(Transmit Data)

    RXD(pin 2):串口数据输入(Receive Data)

    握手:

    RTS(pin 7):发送数据请求(Request to Send)

    CTS(pin 8):清除发送(Clear to Send)

    DSR(pin 6):数据发送就绪(Data Send Ready)

    DCD(pin 1):数据载波检测(Data Carrier Detect)

    DTR(pin 4):数据终端就绪(Data Terminal Ready)

    地线:

    GND(pin 5):地线

    其它

    RI(pin 9):铃声指示

    RS232串口缺点
    1. 接口信号电平值较高,接口电路芯片容易损坏。
    2. 传输速率低,最高波特率19200bps。
    3. 抗干扰能力较差。
    4. 传输距离有限,一般在15m以内。
    5. 只能实现点对点的通讯方式。

    RS-422

    RS-422(EIA RS-422-AStandard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号,RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。

    RS-485(半双工)

    RS-485EIA-485标准)是RS-422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个,同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力,你可以使用一个单个RS-485口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力,在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时,串行连接会选择RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。

    RS485串口特点:
    1. RS485采用平衡发送和差分接收,具有良好的抗干扰能力,信号能传输上千米。
    2. RS485有两线制和四线制两种接线。采用四线制时,只能实现点对多的通讯(即只能有一个主设备,其余为从设备)。四线制现在很少采用,现在多采用两线制接线方式。
    3. 两线制RS485只能以半双式方式工作,收发不能同时进行。
    4. RS485在同一总线上最多可以接32个结点,可实现真正的多点通讯,但一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
    5. 因RS485接口具有良好的抗干扰能力,长的传输距离和多站能力等优点使其成为首选的串行接口。

     

     

    图6-1 485抑制共模干扰示意图

     

    RS485串口接口定义:

    A或Data+(D+)或+:信号正
    B或Data-(D-)或-:信号负

    计算机与RS485仪表通讯
    计算机自带的串口只有RS232,没有RS485,如果计算机要与RS485串口的仪表进行通讯,必须使用串口转换器或装上RS485串口转换卡后才能进行通讯。

    RS485串口的终端电阻
    1. 一般情况下不需要增加终端电阻,只有在RS485通信距离超过100米的情况下,要在RS485通讯的开始端和结束端增加终端电阻,RS485典型终端电阻是120欧。
    2. 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
    3. 阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
    4. 引起信号反射的另一原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。

     

    USB转串口通信

     

     

     

    随着技术的发展,工业上还有RS232串口通信的大量使用,但是商业技术的应用上,已经慢慢的使用USB转UART技术取代了RS232串口,绝大多数笔记本电脑已经没有串口这个东西了,那我们要实现单片机和电脑之间的通信该怎么办呢?

    们只需要在电路上添加一个USB转串口芯片,就可以成功实现USB通信协议和标准UART串行通信协议的转换,在我们的开发板上,我们使用的是CH340T这个芯片

    我们需要用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的CH340T这个电路很简单,把电源、晶振接好后,6脚和7脚的DP和DM分别接USB口的2个数据引脚上去,3脚和4脚通过跳线接到了我们单片机的TXD和RXD上去。

    CH340T的电路里3脚位置加了个4148的二极管,是一个小技巧。因为STC89C52这个单片机下载程序时需要冷启动,就是先点下载后上电,上电瞬间单片机会先检测需要不需要下载程序。虽然单片机的VCC是由开关来控制,但是由于CH340T的3脚是输出引脚,如果没有此二极管,开关后级单片机在断电的情况下,CH340T的3脚和单片机的P3.0(即RXD)引脚连在一起,有电流会通过这个引脚流入后级电路并且给后级的电容充电,造成后级有一定幅度的电压,这个电压值虽然只有两三伏左右,但是可能会影响到正常的冷启动。加了二极管后,一方面不影响通信,另外一个方面还可以消除这种不良影响。这个地方可以暂时作为了解,大家如果自己做这类电路,可以参考一下。

    IO口模拟UART串口通信

    UART串口波特率,常用的值是300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200等速率。IO口模拟UART串行通信程序是一个简单的演示程序,我们使用串口调试助手下发一个数据,数据加1后,再自动返回。

    串口调试助手,这里我们直接使用STC-ISP软件自带的串口调试助手,先把串口调试助手的使用给大家说一下,如图11-6所示。第一步要选择串口助手菜单,第二步选择十六进制显示,第三步选择十六进制发送,第四步选择COM口,这个COM口要和自己电脑设备管理器里的那个COM口一致,波特率按我们程序设定好的选择,我们程序中让一个数据位持续时间是1/9600秒,那这个地方选择波特率就是选9600,校验位选N,数据位8,停止位1。

    串口调试助手的实质就是利用电脑上的UART通信接口,发送数据给我们的单片机,也可以把我们的单片机发送的数据接收到这个调试助手界面上。

    因为初次接触通信方面的技术,所以我把后面的IO模拟串口通信程序进行一下解释,大家可以边看我的解释边看程序,把底层原理先彻底弄懂。

    变量定义部分就不用说了,直接看main主函数。首先是对通信的波特率的设定,在这里我们配置的波特率是9600,那么串口调试助手也得是9600。配置波特率的时候,我们用的是定时器T0的模式2。模式2中,不再是TH0代表高8位,TL0代表低8位了,而只有TL0在进行计数,当TL0溢出后,不仅仅会让TF0变1,而且还会将TH0中的内容重新自动装到TL0中。这样有一个好处,就是我们可以把想要的定时器初值提前存在TH0中,当TL0溢出后,TH0自动把初值就重新送入TL0了,全自动的,不需要程序中再给TL0重新赋值了,配置方式很简单,大家可以自己看下程序并且计算一下初值。

    波特率设置好以后,打开中断,然后等待接收串口调试助手下发的数据。接收数据的时候,首先要进行低电平检测while(PIN_RXD),若没有低电平则说明没有数据,一旦检测到低电平,就进入启动接收函数StartRXD()。接收函数最开始启动半个波特率周期,初学可能这里不是很明白。大家回头看一下我们的图11-2里边的串口数据示意图,如果在数据位电平变化的时候去读取,因为时序上的误差以及信号稳定性的问题很容易读错数据,所以我们希望在信号最稳定的时候去读数据。除了信号变化的那个沿的位置外,其它位置都很稳定,那么我们现在就约定在信号中间位置去读取电平状态,这样能够保证我们读的一定是正确的。

    一旦读到了起始信号,我们就把当前状态设定成接收状态,并且打开定时器中断,第一次是半个周期进入中断后,对起始位进行二次判断一下,确认一下起始位是低电平,而不是一个干扰信号。以后每经过1/9600秒进入一次中断,并且把这个引脚的状态读到RxdBuf里边。等待接收完毕之后,我们再把这个RxdBuf加1,再通过TXD引脚发送出去,同样需要先发一位起始位,然后发8个数据位,再发结束位,发送完毕后,程序运行到while(PIN_RXD),等待第二轮信号接收的开始。

    握手

    RS-232通信方式允许简单连接三线:Tx、Rx和地线。但是对于数据传输,双方必须对数据定时采用使用相同的波特率。尽管这种方法对于大多数应用已经足够,但是对于接收方过载的情况这种使用受到限制。这时需要串口的握手功能。在这一部分,我们讨论三种最常用的RS-232握手形式:软件握手、硬件握手和Xmodem。

    a,软件握手:我们讨论的第一种握手是软件握手。通常用在实际数据是控制字符的情况,类似于GPIB使用命令字符串的方式。必须的线仍然是三根:Tx,Rx和地线,因为控制字符在传输线上和普通字符没有区别,函数SetXModem允许用户使用或者禁止用户使用两个控制字符XON和XOFF。这些字符在通信中由接收方发送,使发送方暂停。

    例如:假设发送方以高波特率发送数据。在传输中,接收方发现由于CPU忙于其他工作,输入buffer已经满了。为了暂时停止传输,接收方发送XOFF,典型的值是十进制19,即十六进制13,直到输入buffer空了。一旦接收方准备好接收,它发送XON,典型的值是十进制17,即十六进制11,继续通信。输入buffer半满时,LabWindows发送XOFF。此外,如果XOFF传输被打断,LabWindows会在buffer达到75%和90%时发送XOFF。显然,发送方必须遵循此守则以保证传输继续。

    b,硬件握手:第二种是使用硬件线握手。和Tx和Rx线一样,RTS/CTS和DTR/DSR一起工作,一个作为输出,另一个作为输入。第一组线是RTS(Request to Send)和CTS(Clear toSend)。当接收方准备好接收数据,它置高RTS线表示它准备好了,如果发送方也就绪,它置高CTS,表示它即将发送数据。另一组线是DTR(DataTerminal Ready)和DSR(Data SetReady)。这些线主要用于Modem通信。使得串口和Modem通信他们的状态。例如:当Modem已经准备好接收来自PC的数据,它置高DTR线,表示和电话线的连接已经建立。读取DSR线置高,PC机开始发送数据。一个简单的规则是DTR/DSR用于表示系统通信就绪,而RTS/CTS用于单个数据包的传输。

    在LabWindows,函数SetCTSMode使能或者禁止使用硬件握手。如果CTS模式使能,LabWindows使用如下规则:

    当PC发送数据:

    RS-232库必须检测CTS线高后才能发送数据。

    当PC接收数据:

    如果端口打开,且输入队列有空接收数据,库函数置高RTS和DTR。

    如果输入队列90%满,库函数置低RTS,但使DTR维持高电平。

    如果端口队列近乎空了,库函数置高RTS,但使DTR维持高电平。

    如果端口关闭,库函数置低RTS和DTR。

    c,XModem握手:最后讨论的握手叫做XModem文件传输协议。这个协议在Modem通信中非常通用。尽管它通常使用在Modem通信中,XModem协议能够直接在其他遵循这个协议的设备通信中使用。在LabWindows中,实际的XModem应用对用户隐藏了。只要PC和其他设备使用XModem协议,在文件传输中就使用LabWindows的XModem函数。函数是XModemConfig,XModemSend和XModemReceive。

    XModem使用介于如下参数的协议:start_of_data、end_of_data、neg_ack、wait_delay、start_delay、max_tries、packet_size。这些参数需要通信双方认定,标准的XModem有一个标准的定义:然而,可以通过XModemConfig函数修改,以满足具体需要。这些参数的使用方法由接收方发送的字符neg_ack确定。这通知发送方其准备接收数据。它开始尝试发送,有一个超时参数start_delay;当超时的尝试超过max_ties次数,或者收到接收方发送的start_of_data,发送方停止尝试。如果从发送方收到start_of_data,接收方将读取后继信息数据包。包中含有包的数目、包数目的补码作为错误校验、packet_size字节大小的实际数据包,和进一步错误检查的求和校验值。在读取数据后,接收方会调用wait_delay,然后向发送方发送响应。如果发送方没有收到响应,它会重新发送数据包,直到收到响应或者超过重发次数的最大值max_tries。如果一直没有收到响应,发送方通知用户传输数据失败。

    由于数据必须以pack_size个字节按包发送,当最后一个数据包发送时,如果数据不够放满一个数据包,后面会填充ASCII码NULL(0)字节。这导致接收的数据比原数据多。在XModem情况下一定不要使用XON/XOFF,因为XModem发送方发出包的数目很可能增加到XON/OFF控制字符的值,从而导致通信故障。

     

    波特率概念以及选择

    波特率表示每秒钟传送的码元符号的个数,是衡量数据传送速率的指标,它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示。  

    在信息传输通道中,携带数据信息的信号单元叫码元,每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率,简称波特率。波特率是传输通道频宽的指标。 

     

    中文名外文名其它名作用

    波特率 Baud rat 码元速率 度量符号传输速率

     

    波特率(Boud Rate)就是在串口通信中每秒能够发送的位数(bits/second)。MCS-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中,模式0和模式2波特率计算很简单;模式1和模式3的波特率选择相同,故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。

    在串行端口工作于模式1,其波特率将由计时/计数器1来产生,通常设置定时器工作于模式2(自动再加模式)。在此模式下波特率计算公式为:

    波特率=(1+SMOD)*晶振频率/(384*(256-TH1))

    其中,SMOD——寄存器PCON的第7位,称为波特率倍增位;

    TH1——定时器的重载值。

    在选择波特率的时候需要考虑两点:首先,系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点,确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定,我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。

    下面举例说明波特率选择过程:

    假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下,晶振频率为12MHz,设置SMOD=1(即波特率倍增)。则

    TH1=256-62500/波特率

    根据波特率取值表,我们知道可以选取的波特率有:1200,2400,4800,9600,19200。列计数器重载值,通信误差如下表:

     

     

     

     

    因此,在通信中,最好选用波特率为1200,2400,4800中的一个。

     

    单片机与matlab的串口通信

    Matlab提供了对串口进行打开、关闭、以及串口参数设置等操作的一系列函数。利用这些函数可以选择串口号、 设置串口通信参数( 波特率、 数据位、停止位、 校验位等)、进行中断控制、流控制。从建立串口通信到结束串口通信的完整流程包括以下几个步骤:

    1、创建串口对象,实现该功能的函数为:

    obj=serial(port,'PropertyName',PropertyValue,....);

    例如:obj= serial(com3,'BaudRate'4800)

    或使用以下默认设置,创建串口对象,在命令串口输入以下代码,第二句是查看其obj默认状态

    obj = serial('com3');

    obj

    其中有两个重要设置项

    BaudRate: 9600 % 波特率默认9600

    Terminator: 'LF' %串口触发字符“换行符”

    2、设置或者修改串口通信参数,实现该功能的函数为:

    set(obj,'PropertyName',PropertyValue,);

    例如:set(obj,'BaudRate'4800);

    这样,我们就发现串口的一些基本设置,可以在创建串口时设置,也可以创建串口之后再进行设置。

    3、打开串口,实现该功能的函数为:

    fopen(obj);

    obj即为前边创建的串口对象。

    其中,步骤2和3顺序是完全可以颠倒的。

    4、从串口读写数据,在前面三个步骤正常完成后, 即可以从串口读数据或者向串口写数据, 也就是接

    收或者发送数据。

    这里我介绍几个常用函数,读函数:fread,fscanf;写函数:fwrite,fprintf.

    A = fread(obj,size); %从串口obj读取size字节长短的二进制数据,以数组形式存于A

    str = fscanf(obj); %从串口obj读取字符或字符串(ASCII码)形式数据,以字符数组形式存于str

    fwrite(obj,A); % 以二进制形式向obj写入数据A

    fprintf( obj,str); %以字符(ASCII码)形式向串口写数据str(字符或字符串)

    5、关闭串口以及释放串口对象占用的存储空间。

    fclose(obj); % 关闭串口

    delete(obj); % 释放串口对象占用的内存空间,

    clear obj; % 释放串口对象在Matlab工作区中占用的存储空间

    下一篇讲解着几个函数在实际的应用及不足。

    实例1:在51单片机下载串口代码后,在matlab上执行如下代码:

    [plain] view plain copysr3 = serial('COM3'); % 使用默认设置创建串口sr3

    fopen(sr3); %打开串口

    fprintf(sr3,'xxx'); % 给串口写入数据

    str = fscanf(sr3) %读取串口数据(无分号,可在Matlab工作区实时查看)

    fclose(sr3); %关闭串口

    delete(sr3);

    clear sr3;

    串口中断设置及中断处理函数

    要实现自动收发数据,还需要定义串口中断处理函数以及触发串口中断的方式。定义触发串口中断的方式其目的是为了在串口检测到接收数据的时候,通知并启动串口数据接收函数进行数据接收操作; 在串口输出缓存为空的时候, 通知启动串口数据发送函数。

    1、触发串口中断的方式。

    Matlab检测到串口通信事件,从而触发串口中断。串口读写的事件包括: Bytes available,Outputempty。其中Bytes available事件有两种: 一种是接收到的字符数达到人工设定的数目时,则系统产生该事件; 另一种是当接收到指定字符时, 系统产生该事件。Output empty事件是在系统检测到输出缓存区为空时, 产生该事件。

    2、中断方式设置

    Bytes available 事件

    set(obj,'BytesAvailableFcnMode','byte');

    set(obj,'BytesAvailableFcnCount', 240); %串口检测到输入缓存中到达了240个字符数据时,触发串口中断。或 :

    set(obj,'BytesAvailableFcnMode','terminator');

    set(obj,'terminator','H'); %当串口检测到字符H时,则触发串口中断

    Output empty事件

    输出缓存为空事件的产生。该事件由系统自动检测产生,不需要用户特别设置。该事件一般在输出缓存中的最后一个字符发送完毕后产生。用户可以定义该事件引起的串口中断处理函数。

    3、串口中断处理函数

    串口中断处理函数是重点中的重点,我查阅过一些文档,串口通信时接收数据一般分两种方式,一种是查询方式,一种是中断处理方式,了解处理器工作的人知道,使用查询方式需不断查询,耗用内存,效率十分低。所以实际通信过程中都使用中断方式,这就需要设置中断触发方式,中断处理函数。

    很多参考文档都是使用matlab自带回调函数,再添加自己的代码,在最开始我也尝试这种方法,但发现实在太麻烦,还是选择自己写,其实很简单,只要注意几个细节问题,就能得到正常运行的函数。

    串口中断处理函数定义:

    obj. BytesAvailableFcn=@ReceiveCallback;

    再自行编写中断处理函数。

    实例2:51单片机端依然使用串口代码,matlab执行如下函数:

     

     

     

     

    串口通讯硬件常见的注意事项

    1. 通讯电缆端子一定接牢,不可有任何松动,否则,可能会烧坏仪表或上位机的通讯板。
    2. 不可带电拔插通讯端子,否则,可能会烧坏仪表或上位机的通讯板,一定要关闭仪表电源后才能去拔插通讯端子或接通讯线。
    3. 通讯用的屏蔽电缆最好选用双层隔离型屏蔽电缆,其次选用单层屏蔽电缆,最好不要选用无屏蔽层的电缆,且电缆屏蔽层一定要能完全屏蔽,有些质量差的电缆,屏蔽层很松散,根本起不到屏蔽的作用。单层屏蔽的电缆屏蔽层应一端接地,双层屏蔽的电缆屏蔽层其外层(含铠装)应两端接地,内层屏蔽则应一端接地。
    4. 仪表使用RS232通讯时,通讯电缆长度不得超过15米。
    5. 一般RS485协议的接头没有固定的标准,可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同,用户可以查阅相关产品RS485的引脚图。
    6. RS485通讯电缆最好选用阻阬匹配、低衰减的RS485专用通讯电缆(双绞线),不要使用普通的双绞电缆或质量较差的通讯电缆。因为普通电缆或质量差的通讯电缆,可能阻抗不匹配、衰减大、绞合度不够、屏蔽层太松散,这样会导致干扰将非常大,会造成通讯不畅,甚至通讯不上。
    7. 仪表使用RS485通讯时,每台仪表必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉,如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,会造成通讯不畅,甚至通讯不上。

    8. 485总线结构理论上传输距离达到1200米,一般是指通讯线材优质达标,波特率9600,只有一台485设备才能使得通讯距离达到1200米,而且能通讯并不代表每次通讯都正常,所以通常485总线实际的稳定通讯距离远远达不到1200米。负载485设备多,线材阻抗不同时,通讯距离更短。
    9. 仪表使用RS485通讯时,必要时,请接入终端电阻,以增强系统的抗干扰性,典型的终端电阻阻值是120欧。

     

    有关通讯的一些基本概念

    主机与从机:在通讯系统中起主要作用、发布主要命令的称为主机,接受命令的称为从机。
     1. 连续方式:指主机不需要发布命令,从机就能自动地向主机发送数据。
     2. 指令方式:指主机向从机发布命令,从机根据指令执行动作,并将结果“应 答”给主机的模式。
     3. 输出数据类型:指在连续方式通讯时,从机输出给主机的数据类型。
     4. 通讯协议:指主机与从机通讯时,按哪一种编码规则来通讯。
     5. 波特率:主从机之间通讯的速度。
     6. 数据位:每次传输数据时,数据由几位组成。
     7. 校验位:数据传输错误检测,可以是奇校验、偶校验或无校验。
     8. 地址:每一台从机的编号。

     

    主从机之间通讯设置要点

    要点一:主/从RS232/485硬件有无设置正确,通讯线有无接对。有些通讯板卡是RS4与RS485共用的,依靠板上跳线来实现的,有些仪表RS232/485也需要通讯跳 线来实现。
         要点二:主机上的通讯端口有无设置正确;超时(一般设置为2s)、通讯延时(一般置为5~20ms)、ACK信号延时(一般设置为0ms)有无设置正确。
         要点三:主/从机通讯协议有无选择正确。
         要点四:主/从机波特率有无选择正确。
         要点五:主/从机数据位有无选择正确。数据位可以选择7位,8位。
         要点六:主/从机校验位有无选择正确。校验位一般可选择偶校验、奇校验、无校验。
         要点七:主/从机停止位有无选择正确。停止位可以选择1位、1.5位还是2位。
         要点八:从机地址有无选择正确。
         要点九:主/从机的通讯方式有无选择正确。

     

    USB转串口通信

    随着技术的发展,工业上还有RS232串口通信的大量使用,但是商业技术的应用上,已经慢慢的使用USB转UART技术取代了RS232串口,绝大多数笔记本电脑已经没有串口这个东西了,那我们要实现单片机和电脑之间的通信该如何办呢?

    我们只需要在我们电路上添加一个USB转串口芯片,就可以成功实现USB通信协议和标准UART串行通信协议的转换,在我们的开发板上,我们使用的是CH340G这个芯片,如图11-1所示。

     

     

     

    图11-1 USB转串口电路

    CH340G这个电路很简单,把电源电路,晶振电路接好后,6脚和7脚的UD+和UD-分别接USB口的2个数据引脚上去,3脚和4脚接到了我们单片机的TXD和RXD上去。

    CH340G的电路里2脚位置加了个4148的二极管,是一个小技巧。因为我们的STC89C52RC这个单片机下载程序需要冷启动,就是先点下载后上电,上电瞬间单片机会先检测需要不需要下载程序。虽然单片机的VCC是由开关来控制,但是由于CH340G的2脚是输出引脚,如果没有此二极管,开关后级单片机在断电的情况下,CH340G的2脚和单片机的P3.0(即RXD)引脚连在一起,有电流会通过这个引脚流入后级电路并且给后级的电容充电,造成后级有一定幅度的电压,这个电压值虽然只有两三伏左右,但是可能会影响到我们的冷启动。加了二极管后,一方面不影响通信,另外一个方面还可以消除这种问题。

     

    软件协议

    1. OSI协议和TCP/IP协议

    (1)OSI协议

    OSI七层参考模型不是通讯标准,它只给出一个不会由于技术发展而必须修改的稳定模型,使有关标准和协议能在模型定义的范围内开发和相互配合。

    一般的通讯协议只符合OSI七层模型的某几层,如: EIA-RS-232-C:实现了物理层。 IBM的SDLC(同步数据链路控制规程):数据链路层。ANSI的ADCCP

    (先进数据通讯规程):数据链路层。IBM的BSC(二进制同步通讯协议):数据链路层。应用层的电子邮件协议SMTP只负责寄信、POP3只负责收信。

    (2)TCP/IP协议

    实现了五层协议:

    (1)物理层:对应OSI的物理层。 

    (2)网络接口层:类似于OSI的数据链路层。

    (3)Internet层:OSI模型在Internet网使用前提出,未考虑网间连接。

    (4)传输层:对应OSI的传输层。 

    (5)应用层:对应OSI的表示层和应用层。

     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/cstdio1/p/11175762.html

    展开全文
  • 异步串口通信

    千次下载 热门讨论 2012-07-12 22:09:19
    多线程异步串口通信, 通过底层API实现,VS2010环境编码 在本人博客中有详尽的文档说明,介绍串口通信的知识 http://blog.csdn.net/mingojiang/article/details/7713529
  • Qt 串口通信(QSerialPort)

    万次阅读 多人点赞 2018-08-14 16:55:50
    与下位机,单片机通信少不了使用串口进行通信,Qt 也提供了串口通信的类 QSerialPort https://doc.qt.io/qt-5.9/qserialport.html //小伙伴们具体去看文档 使用的时候在 pro 添加这句导入模块 QT += serialport ...

    前言:

    本文讲述的 QSerialPort 是在qt5 + 版本以上才有

    qt 4.x + linux 环境 请看这篇

    正文

    与下位机,单片机通信少不了使用串口进行通信,Qt 也提供了串口通信的类

    QSerialPort

    https://doc.qt.io/qt-5.9/qserialport.html //小伙伴们具体去看文档
    

    使用的时候在 pro 添加这句导入模块 QT += serialport
    1.连接串口 第一步就是 要先获取到 可连接的所有的串口的名字

    QSerialPortInfo::availablePorts()
    [static] QList<QSerialPortInfo> QSerialPortInfo::availablePorts()
    Returns a list of available serial ports on the system.
    返回系统上可用串行端口的列表
     
    

    QSerialPortInfo

    Provides information about existing serial ports.
    Use the static functions to generate a list of QSerialPortInfo objects. Each QSerialPortInfo object in the list represents a single serial port and can be queried for the port name, system location, description, and manufacturer. The QSerialPortInfo class can also be used as an input parameter for the setPort() method of the QSerialPort class.
    See also QSerialPort.
    
    提供关于现有串行端口的信息。
    使用静态函数生成QSerialPortInfo对象列表。列表中的每个QSerialPortInfo对象表示一个串行端口,可以查询端口名称、系统位置、描述和制造商。QSerialPortInfo类还可以用作QSerialPort类的setPort()方法的输入参数。
    
    
    
    //这样我们就获取到 可用的串口名字了
    
    QStringList m_serialPortName;
    foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts())
    {
    	m_serialPortName << info.portName();
    	qDebug()<<"serialPortName:"<<info.portName();
    }
    

    获取到串口名字列表以后,我们需要选择一个需要连接的 (自行根据选择)

    2.根据串口名字 打开串口

    #include<QSerialPort>
    
    QSerialPort *m_serialPort = new QSerialPort();//实例化串口类一个对象
    
    if(m_serialPort->isOpen())//如果串口已经打开了 先给他关闭了
    {
    	m_serialPort->clear();
    	m_serialPort->close();
    }
    
    //设置串口名字 假设我们上面已经成功获取到了 并且使用第一个
    m_serialPort->setPortName(m_serialPortName[0]);
    
    if(!m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite))//用ReadWrite 的模式尝试打开串口
    {
    	qDebug()<<m_serialPortName[0]<<"打开失败!";
    	return;
    }
    //打开成功
    	
        m_serialPort->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200,QSerialPort::AllDirections);//设置波特率和读写方向
        m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);		//数据位为8位
        m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);//无流控制
        m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity);	//无校验位
        m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); //一位停止位
    
    	//连接信号槽 当下位机发送数据QSerialPortInfo 会发送个 readyRead 信号,我们定义个槽void receiveInfo()解析数据
    	connect(m_serialPort,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(receiveInfo()));
    	
    
    

    3.下位机(单片机) ,上位机(Qt程序) 发送交互数据

    	//接收单片机的数据
    	void receiveInfo()
    	{
    		QByteArray info = m_serialPort->readAll();
    		QByteArray hexData = info.toHex();
    		//这里面的协议 你们自己定义就行  单片机发什么 代表什么 我们这里简单模拟一下
    		if(hexData == "0x10000")
    		{
    			//do something
    		}
    		else if(hexData  == "0x100001")	
    		{
    			//do something
    		}
    		
    	}
    	//向单片机发送数据
    	
    	//基本和单片机交互 数据 都是16进制的 我们这里自己写一个 Qstring 转为 16进制的函数	
    	void convertStringToHex(const QString &str, QByteArray &byteData)
    	{
    		int hexdata,lowhexdata;
    	    int hexdatalen = 0;
    	    int len = str.length();
    	    byteData.resize(len/2);
    	    char lstr,hstr;
    	    for(int i=0; i<len; )
    	    {
    	        //char lstr,
    	        hstr=str[i].toLatin1();
    	        if(hstr == ' ')
    	        {
    	            i++;
    	            continue;
    	        }
    	        i++;
    	        if(i >= len)
    	            break;
    	        lstr = str[i].toLatin1();
    	        hexdata = convertCharToHex(hstr);
    	        lowhexdata = convertCharToHex(lstr);
    	        if((hexdata == 16) || (lowhexdata == 16))
    	            break;
    	        else
    	            hexdata = hexdata*16+lowhexdata;
    	        i++;
    	        byteData[hexdatalen] = (char)hexdata;
    	        hexdatalen++;
    	    }
    	    byteData.resize(hexdatalen);
    	}
    	
    	//另一个 函数 char 转为 16进制
    	char SerialPort::convertCharToHex(char ch)
    	{
    	    /*
    	    0x30等于十进制的48,48也是0的ASCII值,,
    	    1-9的ASCII值是49-57,,所以某一个值-0x30,,
    	    就是将字符0-9转换为0-9
    	
    	    */
    	    if((ch >= '0') && (ch <= '9'))
    	         return ch-0x30;
    	     else if((ch >= 'A') && (ch <= 'F'))
    	         return ch-'A'+10;
    	     else if((ch >= 'a') && (ch <= 'f'))
    	         return ch-'a'+10;
    	     else return (-1);
    	}
    
    
    	//写两个函数 向单片机发送数据 
    	void sendInfo(char* info,int len){
    	
    		for(int i=0; i<len; ++i)
    	    {
    	        printf("0x%x\n", info[i]);
    	    }
    	    m_serialPort->write(info,len);//这句是真正的给单片机发数据 用到的是QIODevice::write 具体可以看文档 
    	}
    	
    	void sendInfo(const QString &info){
    	
    		QByteArray sendBuf;
    	    if (info.contains(" "))
    	    {
    	        info.replace(QString(" "),QString(""));//我这里是把空格去掉,根据你们定的协议来
    	    }
    	    qDebug()<<"Write to serial: "<<info;
    	    convertStringToHex(info, sendBuf); //把QString 转换 为 hex 
    	    
    	    m_serialPort->write(sendBuf);这句是真正的给单片机发数据 用到的是QIODevice::write 具体可以看文档
    
    	}
    

    4.析构的时候 关闭串口

        if (m_serialPort->isOpen())
        {
            m_serialPort->close();
        }
        delete m_serialPort;
    

    ##源码:

    widget.h

    #ifndef WIDGET_H
    #define WIDGET_H
    
    #include <QWidget>
    #include <QSerialPort>
    #include <QSerialPortInfo>
    #include <QComboBox>
    #include <QPushButton>
    namespace Ui {
    class Widget;
    }
    
    class Widget : public QWidget
    {
        Q_OBJECT
    
    public:
        explicit Widget(QWidget *parent = 0);
        ~Widget();
    
        void initUI();
    
        QStringList getPortNameList();//获取所有可用的串口列表
    
        void openPort();//打开串口
    public slots:
        void receiveInfo();
    private:
        Ui::Widget *ui;
        QSerialPort* m_serialPort; //串口类
        QStringList m_portNameList;
    
        QComboBox* m_PortNameComboBox;
        QPushButton* m_OpenPortButton;
    };
    
    #endif // WIDGET_H
    
    

    widget.cpp

    #include "widget.h"
    #include "ui_widget.h"
    #include <QLayout>
    
    #include <QDebug>
    
    Widget::Widget(QWidget *parent) :
        QWidget(parent),
        ui(new Ui::Widget)
    {
        ui->setupUi(this);
        m_serialPort = new QSerialPort();
    
        initUI();
    
        m_portNameList = getPortNameList();
    
        m_PortNameComboBox->addItems(m_portNameList);
    
        connect(m_OpenPortButton,&QPushButton::clicked,this,&Widget::openPort);
    
    }
    
    Widget::~Widget()
    {
        if (m_serialPort->isOpen())
        {
            m_serialPort->close();
        }
        delete m_serialPort;
    
        delete ui;
    }
    
    void Widget::initUI()
    {
        this->setWindowTitle("码农小明 test QSerialPort");
    
    
        m_OpenPortButton = new QPushButton();
        m_OpenPortButton->setText("打开串口");
    
        m_PortNameComboBox  = new QComboBox();
    
        QHBoxLayout *m_layout = new QHBoxLayout();
    
        m_layout->addWidget(m_PortNameComboBox);
        m_layout->addWidget(m_OpenPortButton);
    
        this->setLayout(m_layout);
    }
    
    QStringList Widget::getPortNameList()
    {
        QStringList m_serialPortName;
        foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts())
        {
            m_serialPortName << info.portName();
            qDebug()<<"serialPortName:"<<info.portName();
        }
        return m_serialPortName;
    }
    
    void Widget::openPort()
    {
        if(m_serialPort->isOpen())//如果串口已经打开了 先给他关闭了
        {
            m_serialPort->clear();
            m_serialPort->close();
        }
    
    
        m_serialPort->setPortName(m_PortNameComboBox->currentText());//当前选择的串口名字
    
        if(!m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite))//用ReadWrite 的模式尝试打开串口
        {
            qDebug()<<"打开失败!";
            return;
        }
        qDebug()<<"串口打开成功!";
    
        m_serialPort->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200,QSerialPort::AllDirections);//设置波特率和读写方向
        m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);      //数据位为8位
        m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);//无流控制
        m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); //无校验位
        m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); //一位停止位
    
        connect(m_serialPort,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(receiveInfo()));
    }
    
    //接收到单片机发送的数据进行解析
    void Widget::receiveInfo()
    {
        QByteArray info = m_serialPort->readAll();
    
        qDebug()<<"receive info:"<<info;
    
    }
    
    

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    下面处理数据的就不写了 简单的串口小demo 就完成了

    如果此文章对你有帮助请点个关注点个赞,这就是我最大的鼓励 谢谢

    展开全文
  • ESP8266 WIFI串口通信模块应该是使用最广泛的一种WIFI模块之一了。为什么呢? 因为ESP8266模块是一款高性能的WIFI串口模块,可以不用知道太多WIFI相关知识就可以很好的上手。说白了,只是个WIFI转串口的设备,你...

    物联网,万物互联。这里涉及到的最基本的东西就是如何将所有的物联网设备连接在一起。最简单、最广泛使用的就是互联网。

    ESP8266 WIFI串口通信模块应该是使用最广泛的一种WIFI模块之一了。为什么呢?

    因为ESP8266模块是一款高性能的WIFI串口模块,可以不用知道太多WIFI相关知识就可以很好的上手。说白了,只是个WIFI转串口的设备,你只要知道串口怎么编程使用,就可以了,实现了所谓的透明传输。

    但是就是这么一个很常见的模块,网上很多的博客写的都是错的,或者都是很不详细的。

     

    模块名称:ESP8266 WIFI串口通信模块

    参考资料:ESP8266 WIFI串口通信模块官方资源ATK-ESP8266资源包(提取码: nhsh)

    知识储备:【STM32】串口通信基本原理(超基础、详细版)

    其他模块:USB转TTL模块

    项目下载链接:见本文文末

     

    WIFI模块的调试

    准备工作

    USB转TTL模块与ESP8266 WIFI模块的接线:

    现在市面上使用比较的ESP8266有两个版本,分别是官方的ESP8266(两排8引脚)、ATK-ESP8266(一排6引脚)。其实并没有太大的区别,只是将其中的一些引脚进行额外布局而已。

    如果是官方的ESP8266模块,接线方式如下:

    如果是ATK-ESP8266(正点原子)模块,接线方式如下:

    这六个引脚只需要4个就行了:RXD、TXD、GND、VCC,分别和USB转TTL模块的TXD、RXD、GND、VCC相连接就行了。

    需要注意两点:

    1、ESP8266的RXD(数据的接收端)需要连接USB转TTL模块的TXD,TXD(数据的发送端)需要连接USB转TTL模块的RXD,这是基本的;

    2、关于VCC的选取,在USB转TTL模块上有3.3V和5V两个引脚可以作为VCC,但是一般选取5V作为VCC。如果选取3.3V,可能会因为供电不足而引起不断的重启,从而不停的复位。

    AT指令

    在使用USB转TTL模块与电脑连接之后,就可以使用串口调试助手进行WIFI模块的调试了。首先有一点,AT指令不区分大小写,均以回车、换行结尾。下面介绍常用的AT指令:

    常用AT指令
    指令名 响应 含义
    AT OK 测试指令
    AT+CWMODE=<mode> OK 设置应用模式(需重启生效)
    AT+CWMODE? +CWMODE:<mode> 获得当前应用模式
    AT+CWLAP +CWLAP:<ecn>,<ssid>,<rssi> 返回目前的AP列表
    AT+CWJAP=<ssid>,<pwd> OK 加入某一AP
    AT+CWJAP? +CWJAP:<ssid> 返回当前加入的AP
    AT+CWQAP OK 退出当前加入的AP
    AT+CIPSTART=<type>,<addr>,<port> OK 建立TCP/UDP连接
    AT+CIPMUX=<mode> OK 是否启用多连接
    AT+CIPSEND=<param> OK 发送数据
    AT+CIPMODE=<mode> OK 是否进入透传模式

    需要补充几点:

    1、ESP8266的应用模式:ESP266支撑单AP模式、单STA模式和混合模式。简单的来说就是:

    • AP:可以将ESP8266作为热点,可以让其他的设备连接上它;
    • STA:可以连接上当前环境下的WIFI热点。

    2、什么是透传模式?

    透传就是指不需要关心wifi协议是如何实现的。所需要做的就是A通过串口发数据,B通过串口收数据,整个过程中A串口和B串口就像是用导线直接连接起来了一样。则对于开发人员来看,就是完全透明的。

    更简单地理解就是:

    如果不开启透传模式,我们怎么发送数据呢?在每次发送数据前都必须先发送指令AT+CIPSEND=<param>,例如:

    AT+CIPSEND=4
    
    OK
    >                //在 > 后面输入要上传的数据

    但是一旦开启了透传模式,我们就不需要在每次发送数据前都发送指令AT+CIPSEND=<param>了,只需要发送一次AT+CIPSEND,之后发送的所有内容全部当成是数据了!

    但是这也存在一个问题,要是我后来又想发送命令了,但是却也当成是数据发送过去了。这可怎么办?

    这就要退出透传模式了。怎么退出,发送数据"+++"就可以了。注意:此时“+++”后面,不接“发送新行”!

     

    WIFI模块的使用

    ESP8266的一般使用顺序

    这里的“一般”指的是:ESP8266连接当前环境的热点,与服务器建立TCP连接,传输数据。

    1. AT+CWMODE=1:设置工作模式(STA模式)
    2. AT+RST:模块重启(生效工作模式)
    3. AT+CWJAP="111","11111111":连接当前环境的WIFI热点(热点名,密码)
    4. AT+CIPMUX=0:设置单路连接模式
    5. AT+CIPSTART="TCP","xxx.xxx.xxx.xxx",xxxx:建立TCP连接
    6. AT+CIPMODE=1:开启透传模式
    7. AT+CIPSEND:透传模式下,传输数据
    8. +++:退出透传模式

    ESP8266的封装代码

    关于与单片机的引脚连接:ESP8266与USART3(引脚PB10、PB11)连接。

    首先是USART的配置:

    #include "delay.h"
    #include "usart3.h"
    #include "stdarg.h"	 	 
    #include "stdio.h"	 	 
    #include "string.h"	 
    #include "timer.h" 
    
    //串口接收缓存区 	
    u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; 				//接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.
    u8  USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; 			//发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
    
    //通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据.
    //如果2个字符接收间隔超过10ms,则认为不是1次连续数据.也就是超过10ms没有接收到
    //任何数据,则表示此次接收完毕.
    //接收到的数据状态
    //[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.
    //[14:0]:接收到的数据长度
    vu16 USART3_RX_STA=0;   	
    
    
    void USART3_IRQHandler(void)
    {
    	u8 res;	      
    	if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
    	{	 
    		res =USART_ReceiveData(USART3);		 
    		if((USART3_RX_STA&(1<<15))==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
    		{ 
    			if(USART3_RX_STA<USART3_MAX_RECV_LEN)	//还可以接收数据
    			{
    				TIM_SetCounter(TIM7,0);//计数器清空          				//计数器清空
    				if(USART3_RX_STA==0) 				//使能定时器7的中断 
    				{
    					TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//使能定时器7
    				}
    				USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res;	//记录接收到的值	 
    			}else 
    			{
    				USART3_RX_STA|=1<<15;				//强制标记接收完成
    			} 
    		}
    	}  				 											 
    }   
    
    
    //初始化IO 串口3
    //pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)
    //bound:波特率	  
    void usart3_init(u32 bound)
    {  
    
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	// GPIOB时钟
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //串口3时钟使能
    
     	USART_DeInit(USART3);  //复位串口3
    		 //USART3_TX   PB10
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //PB10
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10
       
        //USART3_RX	  PB11
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
      GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB11
    	
    	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率一般设置为9600;
    	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
      
    	USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口	3
      
    
    	USART_Cmd(USART3, ENABLE);                    //使能串口 
    	
    	//使能接收中断
      USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断   
    	
    	//设置中断优先级
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    	
    	
    	TIM7_Int_Init(1000-1,7200-1);		//10ms中断
    	USART3_RX_STA=0;		//清零
    	TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);			//关闭定时器7
    
    }
    
    //串口3,printf 函数
    //确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节
    void u3_printf(char* fmt,...)  
    {  
    	u16 i,j; 
    	va_list ap; 
    	va_start(ap,fmt);
    	vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);
    	va_end(ap);
    	i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF);		//此次发送数据的长度
    	for(j=0;j<i;j++)							//循环发送数据
    	{
    	  while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕   
    		USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]); 
    	} 
    }

    由于在USART3中是通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据,而10ms怎么定呢?通过定时器来的,所以我们需要开启定时器:

    #include "timer.h"
    
    extern vu16 USART3_RX_STA;
    
    //定时器7中断服务程序		    
    void TIM7_IRQHandler(void)
    { 	
    	if (TIM_GetITStatus(TIM7, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断
    	{	 			   
    		USART3_RX_STA|=1<<15;	//标记接收完成
    		TIM_ClearITPendingBit(TIM7, TIM_IT_Update  );  //清除TIM7更新中断标志    
    		TIM_Cmd(TIM7, DISABLE);  //关闭TIM7 
    	}	    
    }
     
    //通用定时器7中断初始化,这里时钟选择为APB1的2倍
    //arr:自动重装值 psc:时钟预分频数
    //定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
    //Ft=定时器工作频率,单位:Mhz 
    //通用定时器中断初始化 
    void TIM7_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
    {	
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM7, ENABLE);//TIM7时钟使能    
    	
    	//定时器TIM7初始化
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    	TIM_TimeBaseInit(TIM7, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
     
    	TIM_ITConfig(TIM7,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM7中断,允许更新中断
    	
    	TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//开启定时器7
    	
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM7_IRQn;
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;		//子优先级2
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    	
    }

    这两个都完成了之后,就可以向ESP8266传输数据了:

    #include "esp8266.h"
    #include "string.h"
    #include "usart.h"
    #include "usart3.h"
    #include "stm32f10x.h"
    #include "sys.h" 
    #include "delay.h"
    
    //ESP8266模块和PC进入透传模式
    void esp8266_start_trans(void)
    {
    	//设置工作模式 1:station模式   2:AP模式  3:兼容 AP+station模式
    	esp8266_send_cmd("AT+CWMODE=1","OK",50);
    	
    	//让Wifi模块重启的命令
    	esp8266_send_cmd("AT+RST","ready",20);
    	
    	delay_ms(1000);         //延时3S等待重启成功
    	delay_ms(1000);
    	delay_ms(1000);
    	delay_ms(1000);
    	
    	//让模块连接上自己的路由
    	while(esp8266_send_cmd("AT+CWJAP=\"111\",\"11111111\"","WIFI GOT IP",600));
    	
    	//=0:单路连接模式     =1:多路连接模式
    	esp8266_send_cmd("AT+CIPMUX=0","OK",20);
    	
    	//建立TCP连接  这四项分别代表了 要连接的ID号0~4   连接类型  远程服务器IP地址   远程服务器端口号
    	while(esp8266_send_cmd("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"xxx.xxx.xxx.xxx\",xxxx","CONNECT",200));
    	
    	//是否开启透传模式  0:表示关闭 1:表示开启透传
    	esp8266_send_cmd("AT+CIPMODE=1","OK",200);
    	
    	//透传模式下 开始发送数据的指令 这个指令之后就可以直接发数据了
    	esp8266_send_cmd("AT+CIPSEND","OK",50);
    }
    
    //ESP8266退出透传模式   返回值:0,退出成功;1,退出失败
    //配置wifi模块,通过想wifi模块连续发送3个+(每个+号之间 超过10ms,这样认为是连续三次发送+)
    u8 esp8266_quit_trans(void)
    {
    	u8 result=1;
    	u3_printf("+++");
    	delay_ms(1000);					//等待500ms太少 要1000ms才可以退出
    	result=esp8266_send_cmd("AT","OK",20);//退出透传判断.
    	if(result)
    		printf("quit_trans failed!");
    	else
    		printf("quit_trans success!");
    	return result;
    }
    
    
    //向ESP8266发送命令
    //cmd:发送的命令字符串;ack:期待的应答结果,如果为空,则表示不需要等待应答;waittime:等待时间(单位:10ms)
    //返回值:0,发送成功(得到了期待的应答结果);1,发送失败
    u8 esp8266_send_cmd(u8 *cmd,u8 *ack,u16 waittime)
    {
    	u8 res=0; 
    	USART3_RX_STA=0;
    	u3_printf("%s\r\n",cmd);	//发送命令
    	if(ack&&waittime)		//需要等待应答
    	{
    		while(--waittime)	//等待倒计时
    		{
    			delay_ms(10);
    			if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
    			{
    				if(esp8266_check_cmd(ack))
    				{
    					printf("ack:%s\r\n",(u8*)ack);
    					break;//得到有效数据 
    				}
    					USART3_RX_STA=0;
    			} 
    		}
    		if(waittime==0)res=1; 
    	}
    	return res;
    } 
    
    
    //ESP8266发送命令后,检测接收到的应答
    //str:期待的应答结果
    //返回值:0,没有得到期待的应答结果;其他,期待应答结果的位置(str的位置)
    u8* esp8266_check_cmd(u8 *str)
    {
    	char *strx=0;
    	if(USART3_RX_STA&0X8000)		//接收到一次数据了
    	{ 
    		USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
    		strx=strstr((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str);
    	} 
    	return (u8*)strx;
    }
    
    //向ESP8266发送数据
    //cmd:发送的命令字符串;waittime:等待时间(单位:10ms)
    //返回值:发送数据后,服务器的返回验证码
    u8* esp8266_send_data(u8 *cmd,u16 waittime)
    {
    	char temp[5];
    	char *ack=temp;
    	USART3_RX_STA=0;
    	u3_printf("%s",cmd);	//发送命令
    	if(waittime)		//需要等待应答
    	{
    		while(--waittime)	//等待倒计时
    		{
    			delay_ms(10);
    			if(USART3_RX_STA&0X8000)//接收到期待的应答结果
    			{
    				USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA&0X7FFF]=0;//添加结束符
    				ack=(char*)USART3_RX_BUF;
    				printf("ack:%s\r\n",(u8*)ack);
    				USART3_RX_STA=0;
    				break;//得到有效数据 
    			} 
    		}
    	}
    	return (u8*)ack;
    } 

    最后是主程序:

    #include "delay.h"
    #include "sys.h"
    #include "usart.h"
    #include "usart3.h"
    #include "esp8266.h"
    #include "string.h"
    #include "timer.h"
     
    /*
    项目的主要内容:STM32配合ESP8266模块与服务器数据交互
    
    ESP8266的连接:USART3(PB10、PB11)
    
    如何判断数据接收完全?
    1、出现了换行符;
    2、如果超过10ms了都没有下一条数据(TIM7来进行10ms的定时)。
    */
    
    
     int main(void)
     {		
    	delay_init();	    	 			//延时函数初始化	  
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 			//设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
    	uart_init(115200);	 				//串口初始化为115200
    	usart3_init(115200);	 				//串口初始化为115200
    
    	esp8266_start_trans();							//esp8266进行初始化
    	 
    	esp8266_send_data("12",50);
    	 
    	esp8266_quit_trans();
    
     	while(1)
    	{
    		
    	}
     }

    完整项目链接:

    百度云盘链接: https://pan.baidu.com/s/1LKjJL06fHyt1O5p9Jxmbig 提取码: p8yn 

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  • HC-05蓝牙串口通信模块应该是使用最广泛的一种蓝牙模块之一了。为什么呢? 因为HC05模块是一款高性能主从一体蓝牙串口模块,可以不用知道太多蓝牙相关知识就可以很好的上手。说白了,只是个蓝牙转串口的设备,你...

    HC-05蓝牙串口通信模块应该是使用最广泛的一种蓝牙模块之一了。为什么呢?

    因为HC05模块是一款高性能主从一体蓝牙串口模块,可以不用知道太多蓝牙相关知识就可以很好的上手。说白了,只是个蓝牙转串口的设备,你只要知道串口怎么编程使用,就可以了,实现了所谓的透明传输。

    但是就是这么一个很常见的模块,网上很多的博客写的都是错的,或者都是很不详细的。

    所以本文就介绍一下这款蓝牙通信模块的使用,包括蓝牙模块的调试、手机与蓝牙模块之间的传输、手机蓝牙控制STM32单片机,应该是逐渐深入的一个过程。但是这仅仅是使用,以后有时间应该会对蓝牙有一个稍微深度的学习,而不能仅仅是浮于表面,只会用。

     

    模块名称:HC-05蓝牙串口通信模块

    参考资料:HC-05蓝牙串口通信模块官方资料包

    知识储备:【STM32】串口通信基本原理(超基础、详细版)

    其他模块:USB转TTL模块、手机蓝牙串口助手app

    手机蓝牙串口助手软件,可以点击链接下载:蓝牙串口。因为这是我见过所有手机端界面最好看的了,其他的界面都有点太糟糕了。

     

    蓝牙模块的调试

    准备工作

    USB转TTL模块与HC-05蓝牙模块的接线:

    两模块共地,两模块共VCC(VCC取5V);蓝牙模块的RX接转换模块的TX,蓝牙模块的TX接转换模块的RX。如下图所示:

    这个时候就要将转换模块连接到电脑上,然后利用串口调试助手进行蓝牙模块的调试。

    附可能会用到的驱动:链接:https://pan.baidu.com/s/1bpYLfCr 密码:yabv

    蓝牙模块的调试

    HC-05蓝牙串口通讯模块具有两种工作模式:命令响应工作模式和自动连接工作模式。在自动连接工作模式下模块又可分为主(Master)、从(Slave)和回环(Loopback)三种工作角色。

    • 当模块处于自动连接工作模式时,将自动根据事先设定的方式连接的数据传输;
    • 当模块处于命令响应工作模式时能执行AT命令,用户可向模块发送各种AT 指令,为模块设定控制参数或发布控制命令。

    怎么进入命令响应工作模式?

    进入命令响应工作模式有两种方法:

    • 模块上电,未配对情况下就是AT模式,波特率为模块本身的波特率,默认:9600,发送一次AT指令时需要置高一次PIO11;
    • PIO11 置高电平后,再给模块上电,此时模块进入AT 模式,波特率固定为:38400,可以直接发送AT指令。

    什么叫做置高一次PIO11?

    在蓝牙模块中有一个小按键,按一下就置高一次PIO11。也就是说,第一种方法需要每发送一次AT指令按一次;而第二种方式是长按的过程中上电,之后就无需再管了,直接发送AT命令即可。

    需要注意一下,两种进入命令响应工作模式的方式使用的波特率是不一样的,建议使用第二种方式。

    怎么区分进了命令响应工作模式呢?

    在蓝牙模块上有灯,当灯快闪的时候,就是自动连接工作模式;当灯慢闪的时候,就是命令响应工作模式。

    AT命令

    进入到命令响应工作模式之后,就可以使用串口调试助手进行蓝牙调试了。

    首先有一点,AT指令不区分大小写,均以回车、换行结尾。下面介绍常用的AT指令:

    常用AT指令
    指令名 响应 含义
    AT OK 测试指令
    AT+RESET OK 模块复位
    AT+VERSION? +VERSION:<Param> OK 获得软件版本号
    AT+ORGL OK 恢复默认状态
    AT+ADDR? +ADDR:<Param> OK 获得蓝牙模块地址
    AT+NAME=<Param> OK 设置设备名称
    AT+NAME? +NAME:<Param> OK 获得设备名称
    AT+PSWD=<Param> OK 设置模块密码
    AT+PSWD? +PSWD:<Param> OK 获得模块密码
    AT+UART=<Param1>,<Param2>,<Param3> OK 设置串口参数
    AT+UART? +UART:<Param1>,<Param2>,<Param3> OK 获得串口参数

    对于AT指令,有几点注意:

    • AT+NAME?:获得设备名称,这个AT指令有很大可能性是没有返回的,因为我也看到了很多的例子……,但是其他的指令都是没有问题的,直接设置设备名称就行了;
    • AT+UART?:获得串口参数,串口的参数一共有三个,波特率、停止位、检验位。其取值如下:
    串口参数
    参数名称 取值
    波特率

    2400、4800、9600、19200、38400、5760、

    115200、230400、460800、921600、1382400

    停止位

    0:1位

    1:2位

    校验位 0:NONE  1:Odd  2:Even

    其默认值为:9600,0,0。

    例子:

    本文中,蓝牙串口的波特率设置成115200。之后的内容,就会采用这个波特率来进行通讯了。

     

    手机与蓝牙模块之间的传输

    直接将蓝牙模块与转换模块连接,再讲其连接到电脑上,蓝牙模块直接进入自动连接工作模式。

    此时手机打开蓝牙串口调试应用,用其来连接蓝牙模块。手机蓝牙串口助手软件,可以点击链接下载:蓝牙串口。万分推荐这款,因为界面脱离了那种黑不溜秋的感觉,比较简洁、清爽。

    这个软件的使用:点击界面右下角蓝牙的标志,选择蓝牙进行连接。

    然后在电脑上的调试助手和手机的蓝牙串口调试应用之间就可以相互传输了,比如:

    可以清楚的看到:电脑向手机发送了“hello you”,手机向电脑发送了“hello world”。

     

    手机蓝牙控制STM32单片机

    之前的两个例子都是相比较而言比较简单的,这个例子将会涉及到程序的内容了。

    实现功能:手机通过蓝牙,向STM32单片机发送消息,STM32接收到消息之后原封不动的返回给手机。当然如果掌握了这个例子,也可以修改成,手机发送特定的消息,然后,STM32单片机做出相对应的动作。比如:点亮LED等、发动电机等等。

    连接说明

    使用USART1进行试验,也就是说STM32选取PA9、PA10来和HC-05进行连接。同时手机通过蓝牙来和HC-05进行连接。

    原理就是:手机通过蓝牙传输到HC-05上,再通过串口通信和STM32通信;而之前一般都是电脑上通过USB线转串口的方式,通过串口和STM32通信。本质上没有区别的。

    这个时候就应该更加深刻地体会到了本文开篇的一句话:说白了,只是个蓝牙转串口的设备,你只要知道串口怎么编程使用,就可以了,实现了所谓的透明传输。蓝牙的相关一切都被封装起来了,都不需要接触到。

    STM32控制程序

    #include "stm32f10x.h"
    
     void My_USART1_Init(void)  
    {  
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;  
        USART_InitTypeDef USART_InitStrue;  
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;  
          
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//GPIO端口使能  
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//串口端口使能  
          
        GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;  
        GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;  
        GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;  
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);  
          
        GPIO_InitStrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;  
        GPIO_InitStrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;  
        GPIO_InitStrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_10MHz;  
        GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStrue);  
          
        USART_InitStrue.USART_BaudRate=115200;  
        USART_InitStrue.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;  
        USART_InitStrue.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;  
        USART_InitStrue.USART_Parity=USART_Parity_No;  
        USART_InitStrue.USART_StopBits=USART_StopBits_1;  
        USART_InitStrue.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;  
          
        USART_Init(USART1,&USART_InitStrue);
          
        USART_Cmd(USART1,ENABLE);//使能串口1  
          
        USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);//开启接收中断  
          
        NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;  
        NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;  
        NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;  
        NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;  
        NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);  
          
    }  
      
    void USART1_IRQHandler(void)  
    {  
        u8 res;  
         if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)  
     {  
         res= USART_ReceiveData(USART1); 	 
         USART_SendData(USART1,res);     
      }  
    }  
       
     int main(void)  
     {    
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  
        My_USART1_Init();  
         while(1);  
           
     } 

    这段程序和【STM32】串口相关配置寄存器、库函数(UART一般步骤)中的程序一模一样,几乎没有什么改动。

    区别就是,在UART实验中,USART1是和USB转串口模块连接在一起的,然后与电脑上的串口调试助手进行通信;现在改成USART1是和蓝牙模块连接在一起的,然后和手机上的蓝牙串口调试助手进行通信。

     

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