Arduino-alustalla ihmiset voivat luoda erilaisia projekteja. Arduino on käyttäjäystävällinen alusta, joka tukee laajaa valikoimaa kirjastoja, mukaan lukien Ohjelmistosarjakirjasto . The Ohjelmistosarjakirjasto voit luoda sarjaportin mihin tahansa Arduino-levysi digitaalisiin nastoihin.
Tässä artikkelissa sukeltamme syvemmälle SoftwareSerial-kirjastoon ja tutkimme sen toimintaa.
Johdatus SoftwareSerial Libraryyn
The Ohjelmistosarjakirjasto on tavallinen Arduino-kirjasto, joka mahdollistaa sarjaliikenteen muilla digitaalisilla nastoilla kuin TX ja RX. Kirjasto mahdollistaa ohjelmiston sarjaportin luomisen, jonka avulla voidaan kommunikoida muiden laitteiden, kuten muiden mikro-ohjainten, tietokoneiden tai jopa Bluetooth-moduulien kanssa. SoftwareSerial-kirjasto sisältyy Arduino IDE:hen ja sitä voidaan käyttää minkä tahansa Arduino-levyn kanssa.
Huomautus: Yleisesti, TX ja RX nastoja käytetään sarjaviestintään, mutta tämän kirjaston avulla voimme sallia Arduino-kortin käyttää mitä tahansa digitaalista nastaa korvaamaan TX- ja RX-nastat.
Ohjelmistosarjakirjaston toimintojen ymmärtäminen
The Ohjelmistosarjakirjasto sisältää useita toimintoja, joiden avulla voit määrittää ja ohjata ohjelmiston sarjaporttia. Tässä on joitain tärkeimmistä toiminnoista, jotka sinun pitäisi tietää:
SoftwareSerial()
Tämä toiminto luo uuden esiintymän Ohjelmistosarja luokkaa. Tällä funktiolla on kaksi argumenttia, RX-nasta ja TX-nasta. Jos esimerkiksi haluat luoda ohjelmiston sarjaportin nastoihin 2 ja 3, käytä seuraavaa koodia:
SoftwareSerial mySerial ( 2 , 3 ) ; // RX, TX
The SoftwareSerial() menetelmää käytetään uuden esiintymän luomiseen a Ohjelmistosarja esine. Se mahdollistaa useiden esiintymien luomisen, mutta kerrallaan vain yksi voi olla aktiivinen.
Syntaksi
Syntaksi kohteelle SoftwareSerial() menetelmä on seuraava:
Ohjelmistosarja ( rxPin, txPin, käänteinen_logiikka )
Parametrit
Parametrit kohteelle SoftwareSerial() ovat
rxPin: Tämä parametri määrittää nastan, jota käytetään sarjatietojen vastaanottamiseen.
txPin: Tämä parametri määrittää nastan, jota käytetään sarjatietojen lähettämiseen.
käänteinen_logiikka: Tämä parametri on valinnainen, ja se muuttaa saapuvien bittien merkityksen. Oletusarvo on false, mikä tarkoittaa, että LOW RX-nastassa tulkitaan 0-bitiksi ja HIGH 1-bitiksi. Jos arvoksi asetetaan tosi, RX-nastan LOW on nyt 1-bittinen ja HIGH 0-bitti.
Palata
The SoftwareSerial() ei palauta mitään.
Arduino SoftwareSerial() Library Functions
Arduino SoftwareSerial() sisältää luettelon toiminnoista laitteiden välistä sarjaliikennettä varten. Joitakin päätoimintoja käsitellään täällä:
alkaa()
The alkaa() -toiminto alustaa ohjelmiston sarjaportin baudinopeudella. Siirtonopeus on tiedonsiirtonopeus sarjaportin kautta. Jos esimerkiksi haluat asettaa sarjaliikenteen siirtonopeudeksi 9600:n, käytä seuraavaa koodia:
mySerial.begin ( 9600 ) ;
saatavilla()
The käytettävissä() f unction palauttaa ohjelmiston sarjaportissa luettavissa olevat tavut. Voit esimerkiksi tarkistaa, onko saatavilla luettavaa dataa, käyttämällä seuraavaa koodia:
jos ( mySerial.available ( ) > 0 ) {// lukea syötetiedot
char incomingByte = mySerial.read ( ) ;
}
lukea()
The lukea() toiminto lukee seuraavan datatavun ohjelmiston sarjaportista. Jos haluat esimerkiksi lukea tavun dataa ja tulostaa sen sarjamonitoriin, käytä seuraavaa koodia:
char incomingByte = mySerial.read ( ) ;Serial.println ( incomingByte ) ;
kirjoittaa()
The kirjoittaa() toiminto kirjoittaa tavun dataa ohjelmiston sarjaporttiin. Esimerkiksi kirjeen lähettämiseen 'A' ohjelmiston sarjaportin kautta käytät seuraavaa koodia:
mySerial.write ( 'A' ) ;
Arduino SoftwareSerial() -kirjaston esimerkkikoodi
Nyt kommunikoimme kahden Arduino-levyn välillä sarjaliikenteen kautta tämän kirjaston avulla. Ota kaksi Arduino-levyä ja liitä ne alla olevan kuvan mukaisesti.
Kytkeä D2 Master Arduino -levyn kanssa D3 Slave Arduino -levyltä, kytke samalla tavalla D3 Master Arduinon kanssa D2 Slave Arduinosta.
Huomautus: Sarjaviestintää varten TX pin on aina kytkettynä RX pin vastakkaisen Arduino ja RX Päälaitteen pin on aina kytkettynä TX toisen Arduinon pin.
Seuraavassa on molempien Arduino-levyjen laitteisto.
Tässä on esimerkki Arduino-koodista, joka näyttää kuinka käyttää Ohjelmistosarjakirjasto yhteyden luomiseen kahden Arduino-levyn välillä:
Lähettäjän hallituksen koodi
Alla oleva koodi on lähettäjälle Arduinolle, joka kirjoittaa merkkijonon vastaanottajan Arduino-levylle.
#include// Aseta ohjelmiston sarjaobjekti
SoftwareSerial mySerial ( 2 , 3 ) ;
tyhjä asetus ( ) {
// Aloita sarjaliikenne
Serial.begin ( 9600 ) ;
sillä aikaa ( ! Sarja ) {
; // odota varten sarjaportti liittämistä varten
}
// Käynnistä ohjelmiston sarjaliikenne
mySerial.begin ( 9600 ) ;
}
tyhjä silmukka ( ) {
// Lähetä viesti ohjelmiston sarjayhteyden kautta
mySerial.println ( 'Hei, vastaanotinkortti!' ) ;
viive ( 1000 ) ;
}
Vastaanottimen korttikoodi
Alla oleva koodi on vastaanotinkorttia varten. Käyttämällä tätä koodia Arduino vastaanottaa merkkijonon toiselta levyltä kahden Arduino-levyn välisen sarjaliikenteen kautta.
#include// Aseta ohjelmiston sarjaobjekti
SoftwareSerial mySerial ( 2 , 3 ) ;
tyhjä asetus ( ) {
// Aloita sarjaliikenne
Serial.begin ( 9600 ) ;
sillä aikaa ( ! Sarja ) {
; // odota varten sarjaportti liittämistä varten
}
// Käynnistä ohjelmiston sarjaliikenne
mySerial.begin ( 9600 ) ;
}
tyhjä silmukka ( ) {
// Tarkistaa jos tiedot ovat saatavilla ohjelmiston sarjaliitännän kautta
jos ( mySerial.available ( ) ) {
// Lue tiedot ja tulosta ne sarjanäytölle
Serial.println ( mySerial.readString ( ) ) ;
}
}
Tässä esimerkissä sisällytämme ensin Ohjelmistosarjakirjasto koodin alussa. Sitten luomme a Ohjelmistosarja objekti nimeltä ' mySerial ” ja nastat 2 ja 3 on määritetty RX- ja TX-nastiksi, vastaavasti.
Vuonna perustaa() Aloitamme sekä laitteiston sarja- että ohjelmistosarjaviestinnän 9600 baudinopeudella. loop() Lähetyskortin toimintoa varten lähetämme viestin ohjelmiston sarjayhteyden kautta käyttämällä mySerial.println() -menetelmää ja odotamme hetken ennen seuraavan viestin lähettämistä.
Vastaanotinkortin loop()-toiminnossa koodi tarkistaa sarjatietojen saatavuuden ohjelmiston sarjaliitännän kautta käyttämällä mySerial.available() menetelmä. Jos dataa on saatavilla, luemme tiedot mySerial.readString()-metodilla ja tulostamme sen sarjamonitoriin Serial.println()-metodilla.
SoftwareSerial()-kirjaston rajoitukset
The Ohjelmistosarjakirjasto on useita erilaisia etuja, mutta sillä on myös joitain rajoituksia, jotka käyttäjien tulee olla tietoisia. Näitä rajoituksia ovat mm
- Kyvyttömyys lähettää ja vastaanottaa tietoja samanaikaisesti.
- Kun käytetään useita ohjelmistojen sarjaportteja, vain yksi portti voi vastaanottaa tietoja kerralla.
- Tämän kirjaston avulla luodut ohjelmistopohjaiset sarjaportit toimivat pienemmillä siirtonopeuksilla eivätkä ole yhtä luotettavia kuin laitteistopohjaiset sarjaportit.
- Jotkut Mega- ja Mega 2560 -korttien nastat eivät tue RX:n muutoskeskeytyksiä, mikä rajoittaa nastajen käyttöä.
- Samoin Leonardo- ja Micro-levyillä vain tiettyjä nastaja voidaan käyttää RX:ssä, koska vaihtokeskeytyksiä ei ole.
- Suurin RX-nopeus Arduino- tai Genuino 101 -levyillä on 57 600 bps.
- RX ei toimi Arduino- tai Genuino 101 -levyjen digitaalisessa nastassa 13.
| hallitus | RX Pins |
| Mega ja Mega 2560 | 10, 11, 12, 13, 14, 15, 50, 51, 52, 53, A8 (62), A9 (63), A10 (64), A11 (65), A12 (66), A13 (67), A14 (68), A15 (69).
|
| Leonardo & Mic | 8, 9, 10, 11, 14 (MISO), 15 (SCK), 16 (MOSI). |
Johtopäätös
The Ohjelmistosarjakirjasto Arduinossa on hyödyllinen työkalu kommunikoidaksesi sarjaliikenneprotokollia käyttävien laitteiden kanssa. Sen avulla kehittäjät voivat luoda ohjelmistopohjaisia sarjaportteja, joita voidaan käyttää yhdessä laitteistopohjaisten sarjaporttien kanssa. Tällä kirjastolla on joitain rajoituksia, koska se ei salli samanaikaista tiedonsiirtoa. Lisätietoja on yllä olevassa artikkelissa.