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軟串口通信——SoftwareSerial庫的使用
發(fā)布時間:2022-03-11 08:44 [ 我要自學網(wǎng)原創(chuàng) ] 發(fā)布人: 小劉2175 閱讀: 7565
軟件模擬串口通信——SoftwareSerial庫的使用
除HardwareSerial外,Arduino還提供了SoftwareSerial類庫,它可以將你的其他數(shù)字引腳通過程序模擬成串口通信引腳。
通常我們將Arduino UNO上自帶的串口稱為硬件串口,而使用SoftwareSerial類庫模擬成的串口,稱為軟件模擬串口(簡稱軟串口)。
在Arduino UNO上,提供了0(RX)、1(TX)一組硬件串口,可與外圍串口設(shè)備通信,如果要連接更多的串口設(shè)備,可以使用軟串口。
軟串口是由程序模擬實現(xiàn)的,使用方法類似硬件串口,但有一定局限性:在Arduino UNO MEGA上部分引腳不能被作為軟串口接收引腳,且軟串口接收引腳波特率建議不要超過57600。



SoftwareSerial類成員函數(shù)
軟串口類庫并非Arduino UNO核心類庫,因此使用前你需要先聲明包含SoftwareSerial.h頭文件。
其中定義的成員函數(shù)與硬件串口類似,available()、begin()、read()、write()、print()、println()、peek() 等用法相同,這里便不一一列舉。
此外軟串口后還有如下成員函數(shù):

SoftwareSerial()
SoftwareSerial類的構(gòu)造函數(shù),通過它可指定軟串口RX、TX引腳。
語法:
SoftwareSerial mySerial= SoftwareSerial(rxPin, txPin)
SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin)
參數(shù):
mySerial:用戶自定義軟件串口對象
rxPin:軟串口接收引腳
txPin:軟串口發(fā)送引腳

listen()
開啟軟串口監(jiān)聽狀態(tài)。
Arduino UNO在同一時間僅能監(jiān)聽一個軟串口,當你需要監(jiān)聽某一軟串口時,需要該對象調(diào)用這個函數(shù)開啟監(jiān)聽功能。
語法:
mySerial.listen()
參數(shù):
mySerial:用戶自定義的軟件串口對象
返回值:



isListening()
監(jiān)測軟串口是否正在監(jiān)聽狀態(tài)。
語法:
mySerial.isListening()
參數(shù):
mySerial:用戶自定義的軟件串口對象
返回值:
Boolean型
True:正在監(jiān)聽
False:沒有監(jiān)聽

end()
停止監(jiān)聽軟串口。
語法:
mySerial. end()
參數(shù):
mySerial:用戶自定義的軟件串口對象
返回值:
Boolean型
True:關(guān)閉監(jiān)聽成功
False:關(guān)閉監(jiān)聽失敗

overflow()
檢測緩沖區(qū)是否溢出。
語法:
mySerial.overflow()
參數(shù):
mySerial:用戶自定義的軟件串口對象
返回值:
Boolean型
True:溢出
False:沒有溢出

建立軟串口通信
SoftwareSerial類庫是Arduino IDE默認提供的一個第三方類庫,和硬件串口不同,其聲明并沒有包含在Arduino核心庫中,因此要建立軟串口通信,首先需要聲明包含SoftwareSerial.h頭文件,然后即可使用該類庫中的構(gòu)造函數(shù),初始化一個軟串口實例。如:
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
即是新建一個名為mySerial的軟串口,并將2號引腳作為RX端,3號引腳作為TX端。完整示例如下:
        
  1. /*
  2. Arduino UNO軟串口通信
  3. */

  4. #include <SoftwareSerial.h>
  5. //實例化軟串口
  6. SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX

  7. void setup()
  8. {
  9.   Serial.begin(115200);
  10.   while (!Serial) {
  11.   }

  12.   Serial.println("Goodnight moon!");

  13.   mySerial.begin(9600);
  14.   mySerial.println("Hello, world?");
  15. }

  16. void loop()
  17. {
  18.   if (mySerial.available())
  19.     Serial.write(mySerial.read());
  20.   if (Serial.available())
  21.     mySerial.write(Serial.read());
  22. }
復制代碼


在實際使用中,你可能還會用到其他串口設(shè)備,如串口無線透傳模塊、串口傳感器等,只要是標準串口設(shè)備,其程序的編寫方法都基本相同。

同時使用多個軟串口
當需要連接多個串口設(shè)備時,可以建立多個軟串口,但限于軟串口的實現(xiàn)原理,Arduino UNO只能同時監(jiān)聽一個軟串口,當存在多個軟串口設(shè)備時,你需要使用listen() 函數(shù)指定需要監(jiān)聽的設(shè)備。如程序中存在portOne、portTwo兩個軟串口對象時,你欲監(jiān)聽portOne,便需要使用portOne.listen() 語句,要切換監(jiān)聽port2,便使用portTwo.listen() 語句。
示例程序如下:
  1. /*
  2. Arduino UNO軟串口通信
  3. 通過listen()切換監(jiān)聽軟串口
  4. */

  5. #include <SoftwareSerial.h>
  6. SoftwareSerial portOne(10, 11);
  7. SoftwareSerial portTwo(8, 9);

  8. void setup() {
  9.   Serial.begin(9600);
  10.   while (!Serial) {
  11.   }

  12.   portOne.begin(9600);
  13.   portTwo.begin(9600);
  14. }

  15. void loop() {
  16. //監(jiān)聽1號軟串口
  17.   portOne.listen();

  18.   Serial.println("Data from port one:");
  19.   while (portOne.available() > 0) {
  20.     char inByte = portOne.read();
  21.     Serial.write(inByte);
  22.   }

  23.   Serial.println();
  24. //監(jiān)聽2號軟串口
  25.   portTwo.listen();

  26.   Serial.println("Data from port two:");
  27.   while (portTwo.available() > 0) {
  28.     char inByte = portTwo.read();
  29.     Serial.write(inByte);
  30.   }

  31.   Serial.println();
  32. }
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