arduino設置串口模式專題及常見問題 - CSDN

2021-01-20 CSDN技術社區

我用的 ESP32 DEVKIT V1引腳圖


一、GPIO1、初始化GPIO

pinMode(pin, mode)

作用：設置一個引腳（pin）作為GPIO時的I/O模式。

參數：

pin：引腳編號

mode：GPIO的I/O模式，取值有3種

INPUT ：作為數字輸入

OUTPUT ：作為數字輸出

INPUT_PULLUP：作為數字輸入，且使能引腳的內部上拉電阻

注意：

a、引腳作為PWM輸出時，無需先前使用pinMode配置其模式，因為PWM本身就代表了輸出的意思。且官方庫原始碼中可以發現，它已經幫我們配置為輸出了。

b、模擬引腳也可以作為數字引腳使用，完全OK。這在數字引腳不夠用的情況下非常有用。

2、GPIO數字輸出

digitalWrite(pin,value)

作用：設置一個數字輸出引腳的輸出電平值，HIGH或者LOW。

參數：

pin：引腳編號。此引腳必須在之前使用pinMode設置為OUTPUT模式。

value：2個值

LOW：輸出低電平

HIGH：輸出高電平

3、GPIO數字輸入

int digitalRead(pin)

作用：讀取一個數字輸入引腳的電平值。

返回：HIGH（高電平）或者LOW（低電平）。

參數：

pin：引腳編號。

示例 : 按鍵控制燈亮滅
void setup(){  pinMode(2,OUTPUT);  pinMode(0,INPUT_PULLUP);}void loop(){  if(digitalRead(0))  {    while(digitalRead(0));    digitalWrite(2,!digitalRead(2));  }}
4、GPIO模擬輸入:analogRead(pin)
注意 :  模擬輸入是通過PWM實現的, 所以不需要初始化PIN
analogRead(4)
5. 模擬信號輸入解析度: analogSetWidth(bit);bit的值範圍90~511100~1023110~204712(默認)0~40956. 模擬信號輸出 (基於LEDC)
LEDC是基於PWM調製實現模擬輸出的.
與arduino uno主板不同, ESP32的PWM模擬是一個個通道 共16個, 通道可以映射到引腳上. 引腳就可以輸出PWM信號了.
6.1 設置通道 ledcSetup(channel,freq,bit_num)
參數:
channel : LEDC的PWM通道參數,可選0~15freq : 10Hz到40MHz , 但較高的頻率精確度低bit_num: 佔空比解析度(可選1~16), 比如bit_num=8 則範圍 0~2的8次方 , 也就是0~255
推薦的配置:
頻率位深過渡的可用步驟1220赫茲16655362441赫茲15327684882赫茲14163849765Hz13819219531赫茲124096
ledcSetup(1,1200,16);
6.2 通道與引腳映射 ledcAttachPin(pin,channel)
ledcAttachPin(5,1);
注意: 一個通道可以同時映射多個引腳
6.3 取消引腳的PWM映射 ledcDetachPin(pin)
ledcDetachPin(5);
6.4 向指定通道寫入佔空比 ledcWrite(channel,duty)
例: 呼吸燈
bool add_status = true;void setup(){  pinMode(2,OUTPUT);  ledcSetup(2,1200,8);  ledcAttachPin(2,2);}void loop(){   for(int i = 0 ; i<256; i++)   {    if(add_status)    {      ledcWrite(2,i);    }    else    {      ledcWrite(2,256-i);    }    delay(5);  }  add_status = !add_status;}
例子, 全彩呼吸燈
#include <Arduino.h>#define LED_R 27#define LED_G 33#define LED_B 32void setup(){  Serial.begin(115200);  ledcSetup(1, 1200, 8);  ledcSetup(2, 1200, 8);  ledcSetup(3, 1200, 8);  ledcAttachPin(LED_R, 1);  ledcAttachPin(LED_G, 2);  ledcAttachPin(LED_B, 3);  ledcWrite(1, 255);  ledcWrite(2, 255);  ledcWrite(3, 255);}void loop(){  for (int i = 0; i < 510; i++)  {    if (i >= 0 && i < 255)      ledcWrite(1, 255 - i);    if (i >= 255 && i < 510)      ledcWrite(1, i - 255);    if (i >= 0 && i < 170)      ledcWrite(2, 85 + i);    if (i >= 170 && i < 425)      ledcWrite(2, 425 - i);    if (i >= 425 && i < 510)      ledcWrite(2, i - 425);    if (i >= 0 && i < 85)      ledcWrite(3, 85 - i);    if (i >= 85 && i < 340)      ledcWrite(3, i - 85);    if (i >= 340 && i < 510)      ledcWrite(3, 595 - i);    delay(10);  }}
6.5 向指定通道輸出指定頻率的音符信號 ledcWriteTone(channel, freq)6.6 向指定通道輸出指定的音符和音階 ledcWriteNote(channel,note,octava)
參數
note : 音符 可選(NOTE_C, NOTE_Cs, NOTE_D, NOTE_Eb, NOTE_C......)octava : 音階 , 可選0~77. 模擬信號輸出函數 (基於DAC)
ESP32提供了兩個DAC通道, 對應引腳25 , 26. 精度為8位.
dacWrite(pin,value);
void setup(){}void loop(){   for(int i = 0 ; i<256; i++)   {    dacWrite(25,i);    delay(10);  }}
二、串口列印 UART
ESP32共有3個UART埠, 其中UART1用於Flash讀/寫.
串口名Arduino名TXRXUART0Serialpin1pin3UART1Serial1pin10pin9UART2Serial2pin17pin161、串口初始化
Serial.begin(speed, config)
參數：speed：波特率，一般取值9600,115200等。config：設置數據位、校驗位和停止位。默認SERIAL_8N1表示8個數據位，無校驗位，1個停止位。返回值：無。2、關閉串口
Serial.end()
描述：禁止串口傳輸。此時串口Rx和Tx可以作為數字IO引腳使用。原型：Serial.end()參數：無。返回值：無。3、串口列印
Serial.print()
描述：串口輸出數據，寫入字符數據到串口。原型：Serial.print(val)Serial.print(val, format)參數：val：列印的值，任意數據類型。config：輸出的數據格式。BIN(二進位)、OCT(八進位)、DEC(十進位)、HEX(十六進位)。對於浮點數，此參數指定要使用的小數位數。4、串口輸出數據並換行 println() 和 printf()
Serial.println()
Serial.printf()
描述：串口輸出數據並換行。原型：Serial.println(val)Serial.println(val, format)參數：val：列印的值，任意數據類型。config：輸出的數據格式。返回值：返回寫入的字節數。附: 常用格式字符及轉義字符字符說明%o八進位整數輸出%d十進位整數輸出%x十六進位整數輸出%f浮點輸出,默認6位小數%c單字符輸出%s字符串輸出\n換行\r回車\tTab制表符5、將二進位數寫入串口
Serial.write()
描述
將二進位數據寫入串行埠。該數據以字節或一系列字節的形式發送；要發送代表數字數字的字符，請改用print（）函數。
句法
*Serial*.write(val)
*Serial*.write(str)
*Serial*.write(buf, len)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
val：要作為單個字節發送的值。
str：作為一系列字節發送的字符串。
buf：要作為一系列字節發送的數組。
len：要從數組發送的字節數。
退貨
write()將返回寫入的字節數，儘管讀取該數字是可選的。資料類型：size_t。
6、判斷串口緩衝區的狀態
Serial.available()
描述：判斷串口緩衝區的狀態，返回從串口緩衝區讀取的字節數。原型：Serial.available()參數：無。返回值：可讀取的字節數。7、讀取串口數據
Serial.read()
描述：讀取串口數據，一次讀一個字符，讀完後刪除已讀數據。
原型：Serial.read()參數：無。返回值：返回串口緩存中第一個可讀字節，當沒有可讀數據時返回-1，整數類型。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>char rev;void setup() {  Serial.begin(115200);}void loop() {  if(Serial.available())  {    rev=Serial.read();    Serial.print("rev=");    Serial.println(rev);    }}
Serial.readBytes()
描述：從串口讀取指定長度的字符到緩存數組。原型：Serial.readBytes(buffer, length)參數：buffer：緩存變量。length：設定的讀取長度。
返回值：返回存入緩存的字符數。
Serial.readString（）
描述
Serial.readString()從串行緩衝區讀取字符到字符串。如果超時，該函數將終止。
Serial.readString()從Stream實用程序類繼承。
句法
*Serial*.readString()
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
返回值
一個String從串行讀緩衝器
Serial.readStringUntil（）
描述
readStringUntil()從串行緩衝區讀取字符到字符串。如果超時，該函數將終止（請參見setTimeout（））。
Serial.readStringUntil()從Stream實用程序類繼承。
句法
*Serial*.readStringUntil(terminator)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
terminator：要搜索的字符。允許的數據類型：char。
返回值
String從串行緩衝區的整個讀取，直到終止符
注意和警告
終止符將從串行緩衝區中丟棄。
Serial.find（）
描述
Serial.find()從串行緩衝區讀取數據，直到找到目標為止。true如果找到目標，函數將返回false超時。
Serial.find()從流實用程序類繼承。
句法
*Serial*.find(target)
*Serial*.find(target, length)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
target：要搜索的字符串。允許的數據類型：char。
length：目標的長度。允許的數據類型：size_t。
返回值
資料類型：bool。
Serial.findUntil（）
描述
Serial.findUntil() 從串行緩衝區讀取數據，直到找到給定長度的目標字符串或終止符字符串。
如果找到目標字符串，則該函數返回true；如果超時，則返回false。
Serial.findUntil()從Stream實用程序類繼承。
句法
*Serial*.findUntil(target, terminal)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
target：要搜索的字符串。允許的數據類型：char。
terminal：搜索中的終端字符串。允許的數據類型：char。
返回值
資料類型：bool。
Serial.parseFloat（）
描述
Serial.parseFloat()從串行緩衝區返回第一個有效的浮點數。parseFloat()以不是浮點數的第一個字符終止。如果超時，該函數將終止（請參見Serial.setTimeout（））。
Serial.parseFloat()從Stream實用程序類繼承。
句法
*Serial*.parseFloat()
*Serial*.parseFloat(lookahead)
*Serial*.parseFloat(lookahead, ignore)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
lookahead：用於在流中向前查詢浮點數的模式。允許的數據類型：LookaheadMode。允許lookahead值：
SKIP_ALL：掃描流中的浮點數時，除負號，小數點或數字以外的所有字符都將被忽略。這是默認模式。SKIP_NONE：任何內容都不會被跳過，除非第一個等待的字符有效，否則流不會被觸摸。SKIP_WHITESPACE：僅跳過制表符，空格，換行符和回車符。
ignore：用於跳過搜索中指示的字符。例如，用於跳過數千個分頻器。允許的數據類型：char
返回值：
類型：float。Serial.parseInt（）
描述
在輸入的序列中查找下一個有效整數。如果超時，該函數將終止（請參見Serial.setTimeout（））。
Serial.parseInt()從Stream實用程序類繼承。
尤其是：
如果沒有讀取到可配置的超時值的字符，或者讀取了非數字，則分析停止。如果在發生超時（請參見Serial.setTimeout（））時未讀取到有效數字，則返回0；否則返回0。
句法
*Serial*.parseInt()
*Serial*.parseInt(lookahead)
*Serial*.parseInt(lookahead, ignore)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
lookahead：用於在流中向前搜索整數的模式。允許的數據類型：LookaheadMode。允許lookahead值：
SKIP_ALL：掃描流中的整數時，將忽略數字或減號以外的所有字符。這是默認模式。SKIP_NONE：任何內容都不會被跳過，除非第一個等待的字符有效，否則流不會被觸摸。SKIP_WHITESPACE：僅跳過制表符，空格，換行符和回車符。
ignore：用於跳過搜索中指示的字符。例如，用於跳過數千個分頻器。允許的數據類型：char
返回值
下一個有效整數。資料類型：long。
8.判斷串口是否就緒** Serial
描述
指示指定的串行埠是否已就緒。
在具有本地USB的板上if (Serial)（或if(SerialUSB)在Due上）指示USB CDC串行連接是否打開。對於所有其他板卡和非USB CDC埠，這將始終返回true。
這是在Arduino IDE 1.0.1中引入的。
句法
if (Serial) while (!Serial) 等等
參量
沒有
返回值
如果指定的串行埠可用，則返回true。如果在準備就緒之前查詢Leonardo的USB CDC串行連接，則僅返回false。類型：bool。
9、設置串口超時**Serial.setTimeout（）
描述
Serial.setTimeout()設置等待串行數據的最大毫秒數。默認值為1000毫秒。
Serial.setTimeout()從Stream實用程序類繼承。
句法
*Serial*.setTimeout(time)
參量
*Serial*：串行埠對象。請參閱「 串行」主頁上每個板的可用串行埠列表。
time：超時時間（以毫秒為單位）。允許的數據類型：long。
退貨
沒有
注意和警告
使用通過*Serial*.setTimeout()以下方式設置的超時值的串行函數：
*Serial*.find()*Serial*.findUntil()*Serial*.parseInt()*Serial*.parseFloat()*Serial*.readBytes()*Serial*.readBytesUntil()*Serial*.readString()*Serial*.readStringUntil()
也可以看看
void setup() {  //Initialize serial and wait for port to open:  Serial.begin(9600);  while (!Serial) {    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB  }}void loop() {  //proceed normally}
/*   Serial   串口通訊實驗*/int incomedate = 0;void setup() {  Serial.begin(9600); //設置串口波特率9600  Serial.println(78, BIN);// "1001110"  Serial.println(78, OCT);// "116"  Serial.println(78, DEC);// "78"  Serial.println(78, HEX);// "4E"  Serial.println(1.23456, 0);// "1"  Serial.println(1.23456, 2);// "1.23"  Serial.println(1.23456, 4);// "1.2346"  Serial.println('N');// "N"  Serial.println("Hello world.");// "Hello world."}void loop() {  if (Serial.available() > 0)//串口接收到數據  {    incomedate = Serial.read();//獲取串口接收到的數據    if (incomedate == 'H')    {      Serial.println("Good Job!");    }  }  delay(1000);}
使用的串口Serial其實是HardwareSerial類的實例化，實例化過程中傳入了串口號，實現過程如下：

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