怎樣使用來自PC的串行命令控制外部LED

chipKIT Uno32板上的PIC32處理器提供兩個硬件串行端口。板載FTDI芯片使用其中之一來創(chuàng)建USB-UART接口，該接口允許PC上運行的MPIDE工具通過USB端口與Uno32板進行通信。在本教程中，我們將使用相同的USB-UART接口來演示Uno32與PC之間的雙向異步串行通信。 Uno32板通過PC的USB端口接收串行命令，以打開和關閉外部LED。作為回報，Uno32板通過發(fā)送LED的新狀態(tài)來確認PC。

理論

chipKIT Uno32板具有兩個硬件串行端口： UART port1 和 UART端口2。引腳0和引腳1用作 UART端口1的 RX 和 TX 。 這些引腳也被板上的FT232R USB串行轉(zhuǎn)換器使用。同樣， UART端口2 分別使用引腳39和引腳40來實現(xiàn) RX 和 TX 功能。我們將在本教程中使用 UART port1 ，因為它允許通過USB端口與PC進行串行通信。

MPIDE具有內(nèi)置的串行監(jiān)視工具，可讓您進行以下操作：觀察Uno32發(fā)送其串行端口的任何數(shù)據(jù)。它還使您可以通過同一串行接口將字符從PC發(fā)送回Uno32板。您可以通過單擊工具欄中的串行監(jiān)視器按鈕來打開串行監(jiān)視器窗口。在Windows版本的MPIDE中，串行監(jiān)視器窗口如下所示。

MPIDE串行監(jiān)視器窗口

其中有空白文本在頂部的方框中輸入要發(fā)送到chipKIT Uno32板的文本。在下面的空白處，將顯示Uno32板發(fā)送的串行數(shù)據(jù)。在右下角，您可以選擇串行通信的波特率（速度）。波特率的默認設置為9600波特，但是您可以從下拉菜單中選擇其他波特率。請注意，對于串行通信，必須將chipKIT板配置為相同的波特率。返回到MPIDE的編程模式之前，必須釋放串行端口。您可以通過關閉串行監(jiān)視器窗口來做到這一點。

電路設置

本教程的實驗電路設置非常簡單。您所需要的只是一個LED和一個220？串聯(lián)電阻。將通過從PC接收到的串行命令來控制LED。下圖顯示了與Uno32板的LED連接。 LED連接到引腳2。請注意，在串行通信期間，數(shù)字引腳0（RX）和1（TX）被占用，不能用于其他I/O。該板已連接到USB端口并從USB接收電源。

通過PC上的串行命令控制的外部LED

書寫草圖

在設置功能中，您需要告訴Uno32打開串行端口。這是通過 Serial.begin（）命令完成的。括號內(nèi)的數(shù)字設置串行通訊的波特率。與計算機通訊的典型波特率是9600，但也支持其他速度。接下來，您需要將Pin 2定義為輸出，可以使用 pinMode（）函數(shù)完成。

為了將數(shù)據(jù)從Uno32發(fā)送到PC，MPIDE主要提供了兩個命令： Serial.print（）和 Serial.println（）。兩者都通過串行端口將括號內(nèi)的內(nèi)容發(fā)送到PC。在PC端，接收到的數(shù)據(jù)顯示在串行監(jiān)視器窗口中。但是，使用 print 和 println 的區(qū)別在于它們從串行端口打印數(shù)據(jù)的方式。當您使用 Serial.print（）時，光標將停留在剛打印的內(nèi)容的末尾。因此，如果緊隨其后的是另一個打印命令，則新數(shù)據(jù)將在同一行中先前接收到的數(shù)據(jù)的結(jié)尾處顯示在串行監(jiān)視器窗口中。另一方面， Serial.println（）會在末尾帶有換行符來打印數(shù)據(jù)，在打印完數(shù)據(jù)后，光標會向下移動到下一行。這兩個命令可以采用多種形式，在Arduino串行庫頁面中對此進行了很好的描述。

這里是完整的程序，用于通過PC通過串行線路發(fā)送的命令字節(jié)來控制外部LED。如果Uno32從PC接收到“ 1”，則它將點亮LED。如果接收到“ 0”，則LED熄滅。響應該命令，Uno32將LED的新狀態(tài)打印回PC。

/*

Tutorial 2： Serial interface between PC and chipKIT

Description： chipKIT UNO32 receives commands from a PC through serial port

and control an external LED connected to pin 2

Board： chipKIT UNO32

*/

const int LED_PIN = 2; // LED is connected to digital I/O pin 2

int SERIAL_DATA; // Variable to store incoming serial byte

void setup（） {

Serial.begin（9600）; // Sets the baud rate for serial transmission

pinMode（LED_PIN， OUTPUT）;

// Send these messages to PC only once

Serial.println（“Serial interface between PC and chipKIT”）;

Serial.println（“1： LED ON， 0： LED OFF”）;

digitalWrite（LED_PIN， LOW）; // LED is off initially

}

void loop（） {

if（Serial.available（）》0）{ // Check if serial data is available.

SERIAL_DATA = Serial.read（）; // If yes， read the incoming byte

if（SERIAL_DATA == ‘1’） { // Check if the received byte is ‘1’

digitalWrite（LED_PIN， HIGH）; // If so， turn the LED ON

Serial.println（“LED is ON”）; // and acknowledge.

}

if（SERIAL_DATA == ‘0’） { // If the received byte is ‘0’，

digitalWrite（LED_PIN， LOW）; // turn the LED OFF and

Serial.println（“LED is OFF”）; // acknowledge.

}

}

}

下載草圖文件

Serial.begin（9600）打開序列號Uno32的端口，并設置9600的波特率。您可以看到在設置函數(shù)中有兩個 Serial.println（）命令。它們在串行線上打印兩條文本消息，這些消息顯示在串行監(jiān)視器上。由于設置功能僅執(zhí)行一次，因此這些消息在開始時也僅打印一次。在循環(huán)功能內(nèi)部使用 Serial.available（）命令，該命令檢查PC是否已將任何字符發(fā)送到串行端口。它返回可從串行端口讀取的字符數(shù)。一旦有可用數(shù)據(jù)，就可以使用 Serial.read（）命令進行讀取。然后Uno32將接收到的字節(jié)與“ 1”和“ 0”進行比較，以對LED采取適當?shù)牟僮鳌?/p>

輸出

驗證并上傳以上內(nèi)容素描到Uno32板上。打開串行監(jiān)視器窗口，并確保將其配置為使用9600的波特率。重置Uno32板，并等待其退出引導加載程序模式，以便它可以執(zhí)行用戶程序。您將在串行監(jiān)視器上讀到兩條文本行（“ PC和chipKIT之間的串行接口”和“ 1：LED亮，0：LED滅”） Uno32。如果您在頂部的發(fā)送框中輸入“ 1”，然后點擊發(fā)送按鈕，它將通過串行線路發(fā)送。 Uno32接收到命令字節(jié)后，將點亮LED。如果發(fā)送的是“ 0”，則LED將熄滅。 Uno32板通過在串行監(jiān)視器上打印回新的LED狀態(tài)來確認收到的命令。如果收到的字符不是‘0’和‘1’，則Uno32將忽略它。

通過串行命令控制LED

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