Serial begin 9600 что означает
Arduino.ru
Serial
Набор функций Serial служит для связи устройства Ардуино с компьютером или другими устройствами, поддерживающими последовательный интерфейс обмена данными. Все платы Arduino имеют хотя бы один последовательный порт (UART, иногда называют USART). Для обмена данными Serial используют цифровые порты ввод/вывода 0 (RX) и 1 (TX), а также USB порт. Важно учитывать, что если вы используете функции Serial, то нельзя одновременно с этим использовать порты 0 и 1 для других целей.
Среда разработки Arduino имеет встроенный монитор последовательного интерфейса (Serial monitor). Для начала обмена данными необходимо запустить монитор нажатием кнопки Serial monitor и выставить ту же скорость связи (baud rate), с которой вызвана функция begin().
Плата Arduino Mega имеет три дополнительных последовательных порта: Serial1 на портах 19 (RX) и 18 (TX), Serial2 на портах на портах 17 (RX) и 16 (TX), Serial3 на портах на портах 15 (RX) и 14 (TX). Чтобы использовать эти порты для связи с компьютером понадобится дополнительные адаптеры USB-to-serial, т.к. они не подключены к встроенному адаптеру платы Mega. Для связи с внешним устройством через последовательный интерфейс соедините TX порт вашего устройства с RX портом внешнего устройства и RX порт вашего устройства с портом TX внешнего и соедините «землю» на устройствах. (Важно! Не подключайте эти порты напрямую к RS232 порту, это может повредить плату).
Arduino – Serial – последовательный порт
Каждая платформа Arduino имеет, по крайней мере, один последовательный порт, который обеспечивает передачу данных от микроконтроллера и обратно.
В Arduino IDE имеется терминал, который можно использовать для отображения данных, отправленных через последовательный порт из Arduino, а также отправлять данные обратно в Arduino.
Arduino UNO имеет один аппаратный последовательный порт, подключенный к порту USB. Arduino MEGA имеет три дополнительных последовательных порта, которые можно использовать для своих целей.
Мы ссылаемся на отдельные последовательные порты через последовательные объекты. Во всех системах Arduino реализован объект Serial, который отвечает за передачу данных через первый доступный последовательный порт. В Arduino MEGA дополнительно реализован Serial1, Serial2, Serial3. Все приведенные ниже примеры для Serial также относятся и к Serial1, Serial2 и Serial3.
Функция Serial.begin()
Основным элементом при использовании последовательной передачи данных, является инициализация последовательного порта. Нам необходимо определить скорость передаваемой информации, а также параметры порта. Скорость передачи данных определяется бодами, то есть битами в секунду. Параметры порта определяются количеством переданных битов, четностью и стоп-битами.
Чтобы установить параметры передачи, мы используем функцию Serial.begin(), которая принимает один или два параметра. Первым параметром является скорость передачи данных, второй параметр – параметр порта. Ниже приведен пример использования метода Serial.begin():
Как вы можете видеть в приведенном выше примере, мы можем инициализировать последовательный порт, используя один или два аргумента. Если второй аргумент не задан, то система по умолчанию устанавливает значение 8N1 (8 бит данных, без четности, 1 стоповый бит).
Стандартная скорость передачи данных составляет: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600 или 115200. Кроме того, можно задать свою скорость передачи (путем указания ее значения). Допустимыми параметрами порта являются:
Если вам не нужно менять способ отправки данных, мы рекомендуем вам оставить параметры по умолчанию. Однако бывают ситуации, когда требуется внести изменения в настройки для приема данных с другого устройства или для передачи данных куда-то в определенном формате.
Насколько важно определить параметры и скорость последовательного порта, мы рассмотрим на следующем примере:
Arduino
Serial
Библиотека Serial содержит набор функции для работы с последовательным портом Arduino.
Любая плата Arduino содержит один или несколько последовательных портов, служащих для связи с компьютером или с другими устройствами, которые также поддерживают последовательный интерфейс обмена данными.
В таблице ниже представлены данные по последовательным портам основных плат Arduino:
| Плата | Пины сериального порта 1 | Пины сериального порта 2 | Пины сериального порта 3 | Пины сериального порта 4 |
|---|---|---|---|---|
| Uno | 0(RX), 1(TX) | |||
| Nano | 0(RX), 1(TX) | |||
| Mini | 0(RX), 1(TX) | |||
| Mega | 0(RX), 1(TX) | 19(RX), 18(TX) | 17(RX), 16(TX) | 15(RX), 14(TX) |
| Due | 0(RX), 1(TX) | 19(RX), 18(TX) | 17(RX), 16(TX) | 15(RX), 14(TX) |
Для связи с компьютером используется USB порт на Arduino, однако нужно помнить, что и в этом случае при использовании функций Serial нельзя задействовать пины RX и TX для каких-либо других целей.
Функции библиотеки Serial
Функция Serial.begin()
Описание
Инициирует последовательное соединение, а также задает скорость передачи данных. Скорость измеряется в бит/с (бод). Для обмена данных с компьютером через USB используются значения из следующего списка: 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600 и 115200. При подключении двух устройств через пины RX и TX, могут использоваться любые другие значения.
Синтаксис
Serial.begin(speed)
Serial.begin(speed, config)
Параметры
Возвращаемое значение
Пример
Функция Serial.end()
Описание
Закрывает последовательное соединение, позволяя использовать пины RX и TX для обычного использования.
Arduino библиотека Serial
Библиотека Serial — это стандартная библиотека, которая подключается в скетчи автоматически. Она используется для передачи данных через последовательный порт Arduino. В большинстве плат ардуино доступен 1 интерфейс Serial. Последовательный порт работает с двумя цифровыми пинами Ардуино 0-ой (RX) и 1-ый (TX). В Arduino Mega таких интерфейсов 3. Для доступа к интерфейсу связи необходимо использовать ключевой слово Serial (Serial1 и Serial2 для Arduino Mega).
Теперь рассмотрим доступные функции библиотеки Serial:
if(Serial)
Условие с проверкой готовности порта к работе. Используется такая конструкция довольно редко, потому что обычно интерфейс доступен.
available()
Проверяет число байтов доступных для считывания. Данная функция показывает какое количество данных уже пришло и хранится в буфере обмена. Размер буфера последовательного порта 64 байта.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Число байт доступных для чтения
availableForWrite()
Проверяет число байтов доступных для записи в буфер обмена, без блокировки функции записи.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Число байт доступных для записи
begin()
Данная функция устанавливает соединение на определенной скорости.
Синтаксис
Параметры
speed — Обязательный параметр. Скорость бит в секунду (бод). Доступные значения: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600 или 115200
config — Необязательный параметр. Задает биты данных, биты четности и стоп-биты. Доступные значения: SERIAL_5N1, SERIAL_6N1, SERIAL_7N1, SERIAL_8N1 (это значение задано по умолчанию), SERIAL_5N2, SERIAL_6N2, SERIAL_7N2, SERIAL_8N2, SERIAL_5E1, SERIAL_6E1, SERIAL_7E1, SERIAL_8E1, SERIAL_5E2, SERIAL_6E2, SERIAL_7E2, SERIAL_8E2, SERIAL_5O1, SERIAL_6O1, SERIAL_7O1, SERIAL_8O1, SERIAL_5O2, SERIAL_6O2, SERIAL_7O2, SERIAL_8O2
Возвращаемые значения
Отключает соединение через последовательный порт и освобождает пины RX и TX.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Считывает данные из буфера обмена до тех пор пока не найдет заданную строку.
Синтаксис
Параметры
needle — Обязательный параметр. Строка которую нужно найти
Возвращаемые значения
true — Если строка найдена.
false — Если строка не найдена.
findUntil()
Считывает данные из буфера обмена до тех пор пока не найдет заданную строку или терминальную строку.
Синтаксис
Параметры
needle — Обязательный параметр. Строка которую нужно найти
terminal — Обязательный параметр. Терминальная строка которую нужно найти
Возвращаемые значения
true — Если строка найдена.
false — Если строка не найдена.
flush()
Очищает буфер обмена последовательного порта
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
parseFloat()
Возвращает первое найденное в буфере обмена число с плавающей точкой. Все остальные символы игнорируются.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Число с плавающей точкой (float)
parseInt()
Возвращает первое найденное в буфере обмена целое число. Все остальные символы игнорируются.
Синтаксис
Параметры
skipChar — необязательный параметр. Символ который будет пропускаться при поиске
Возвращаемые значения
Целое число (long) или 0, если не найдено цифр.
Возвращает первый байт данных из буфера.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Первый байт входящих последовательных данных (int). Если данных нет то вернет «-1»
print()
Функция отправляет данные в последовательный порт в виде ASCII-текста.
Синтаксис
Параметры
val — обязательный параметр. Данные, которые необходимо отправить.
format — Необязательный параметр. Форматирует отправляемые данные. Может принимать следующие значения: BIN — Двоичный формат. OCT — Восьмеричный формат. DEC — Десятичный формат HEX — Шестнадцатиричный формат. 0 — Округление числа до целых. 2 — Округление число до сотых.
Возвращаемые значения
Количество записанных байтов (long)
println()
Отправляет данные в виде ASCII-текста в последовательный порт с символом конца строки (\r) и символом новой строки (\n)
Синтаксис
Параметры
val — обязательный параметр. Данные, которые необходимо отправить.
format — Необязательный параметр. Форматирует отправляемые данные. Может принимать следующие значения: BIN — Двоичный формат. OCT — Восьмеричный формат. DEC — Десятичный формат HEX — Шестнадцатиричный формат. 0 — Округление числа до целых. 2 — Округление число до сотых.
Возвращаемые значения
Количество записанных байтов (long)
Считывает данные из последовательного порта.
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Первый доступный байт (int).
readBytes()
Считывает символы из последовательного порта в буфер. Завершает свою работу, если сосчитает данные заданной длины или если выйдет время. Время указывается при помощи функции serial.setTimeout().
Возвращаемое значение — количество символов, помещенных в буфер. Если функция вернет значение «0», это значит, что нужных данных найдено не было.
Синтаксис
Параметры
buffer — буфер, в который будут сохраняться входящие байты (char[] или byte[])
length — количество считанных байтов (int)
Возвращаемые значения
readBytesUntil()
Считывает символы из буфера последовательного порта в массив. Завершает свою работу, если обнаружит терминальный символ, если сосчитает данные заданной длины или если выйдет время. Время указывается с помощью функции Serial.setTimeout().
Синтаксис
Параметры
character — символ, который нужно найти (char)
buffer — буфер, в который будут сохранены входящие байты (char[] или byte[])
length — количество байтов, которые нужно сосчитать (int)
Возвращаемые значения
readString()
Считывает данные из буфера последовательного порта в строку. Завершает свою работу, если выйдет время. Время указывается в функции Serial.setTimeout().
Синтаксис
Параметры
Возвращаемые значения
Строка с данными, считанными из буфера последовательного порта.
readStringUntil()
Считывает символы из буфера последовательного порта в строку. Завершает свою работу, если наткнется на терминальный символ или если выйдет время. Время указывается в функции Serial.setTimeout().
Синтаксис
Параметры
terminalChar— искомый символ (char)
Возвращаемые значения
Строка, считанная из буфера последовательного порта (до символа, завершающего работу функции).
setTimeout()
Устанавливает время (в миллисекундах), в течение которого функции Serial.readBytesUntil(), Serial.readBytes(), Serial.parseInt() и Serial.parseFloat() должны будут ждать данных, входящих через последовательный порт.
Синтаксис
Параметры
time — время ожидания в миллисекундах (long).
Возвращаемые значения
write()
Передает через последовательный порт данные в двоичном виде. Данные передаются как байт или как серия байтов. Если вам нужно отправить символы, представляющие цифры какого-либо числа, используйте функцию print().
Синтаксис
Параметры
val — значение, строка или буфер для отправки.
len — размер буфера
Возвращаемые значения
Байт или количество отправленных байтов
serialEvent
Автоматически вызывается, когда есть доступные данные. Для захвата этих данных нужно воспользоваться функцией Serial.read().
Синтаксис
Параметры
statements — любые корректные функции, позволяющие делать что-то с поступившими данными.
Что такое Serial.begin (9600)?
Я знаю, что это что-то печатать:
Но я хочу знать, что это на самом деле означает?
4 ответа
Обе стороны последовательного соединения (например, Arduino и ваш компьютер) должны быть настроены на использование одного и того же последовательного соединения скорости для получения каких-либо понятных данных. Если есть несоответствие между тем, что обе системы считают скоростью, тогда данные будут искажены.
9600 бит в секунду является по умолчанию для Arduino и вполне адекватен большинству пользователей, но вы можете изменить его на другие скорости: Serial.begin(57600) установит Arduino для передачи со скоростью 57600 бит в секунду. Вам нужно будет установить любое программное обеспечение, которое вы используете на своем компьютере (например, серийный монитор Arduino IDE), с той же скоростью, чтобы видеть отправленные данные.
Я установил свой Uno для отправки «Fab» на скорости 9600 бод и захватил результаты на логическом анализаторе.
Части, закрашенные красным цветом, являются периодом «бездействия» между байтами.
Более подробно для первого символа (буква «F» или 0x46 или 0b01000110) можно увидеть здесь:
Другие соображения
Серийные сообщения не являются самосинхронными (в отличие от SPI или I2C и других), поэтому и отправитель, и получатель должны согласовать тактовую частоту.
Тактовая частота не является точной на Arduino, потому что аппаратное обеспечение должно разделить системные часы вниз, чтобы получить последовательные часы, а деление не всегда точно. Почти всегда есть ошибка, сумма указана в таблице данных (цифры, приведенные для системных часов 16 МГц, например, на Uno):
Вы можете изменять количество бит данных, вам не нужно отправлять 8 из них, на самом деле вы можете отправлять от 5 до 9 бит.
Это может помочь приемнику определить, поступали ли данные правильно или нет.
Бит четности передается перед стоповым битом.
В случае 9 бит данных (как используется в протоколе SeaTalk) бит четности повторно задается как 9-й бит данных. Поэтому вы не можете иметь как 9 бит данных, так и бит четности.
Вы также можете иметь два стоповых бита. Это в основном просто удлиняет время между байтами. В «старинные дни» это было так, что медленное электромеханическое оборудование могло обрабатывать предыдущий байт (например, печатать его).
Возможная коррупция
Инвертированная логика
Правило скорости большого пальца
Eg. На 9600 BPS вы можете отправить 960 байт в секунду.
Код для воспроизведения:
; TLDR; Он инициализирует порт последовательной связи и устанавливает скорость передачи в бодах. Устройство, с которым вы связываетесь (или Arduino IDE Serial Monitor), должно быть настроено на соответствующую скорость передачи в бодах. После инициализации порта вы можете начать отправку или получение символов. Serial Reference Arduino