Serial println что это

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:

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.

Источник

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:

Источник

Монитор порта, отладка

Как мы с вами знаем из урока “О платформе“, на платах Ардуино стоит USB-TTL конвертер, позволяющий микроконтроллеру в текстовом режиме “консоли” общаться с компьютером по последовательному интерфейсу, Serial. На компьютере создаётся виртуальный COM порт, к которому можно подключиться при помощи программ-терминалов порта, и принимать-отправлять текстовые данные. Через этот же порт загружается прошивка, т.к. поддержка Serial является встроенной в микроконтроллер на “железном” уровне, и USB-TTL преобразователь подключен именно к этим выводам микроконтроллера. На плате Arduino Nano это кстати пины D0 и D1.

К этим же пинам можно подключаться при помощи отдельных плат “программаторов”, например на чипах CP2102 или том же CH340 с целью загрузки прошивки или просто общения с платой. В самой Arduino IDE тоже есть встроенная “консоль” – монитор порта, кнопка с иконкой лупы в правом верхнем углу программы. Нажав на эту кнопку мы откроем сам монитор порта, в котором будут настройки:

Если с отправкой, автопрокруткой, отметками времени и кнопкой “очистить вывод” всё понятно, то конец строки и скорость мы рассмотрим подробнее:

Объект Serial

Запустить связь по Serial на скорости speed (baud rate, бит в секунду). Скорость можно поставить любую, но есть несколько “стандартных”. Список скоростей для монитора порта Arduino IDE:

Отправляет в порт значение val – число или строку. В отличие от write выводит именно символы, т.е. отправив 88 вы получите 88: Serial.print(88); выведет 88. Также метод print/println имеет несколько настроек для разных данных, что делает его очень удобным инструментом отладки:

format позволяет настраивать вывод данных: BIN, OCT, DEC, HEX выведут число в соответствующей системе исчисления, а цифра после вывода float позволяет настраивать выводимое количество знаков после точки

Читает данные из буфера и ищет набор символов target (тип char), опционально можно указать длину length. Возвращает true, если находит указанные символы. Ожидает передачу по таймауту

Плоттер

Помимо монитора последовательного порта, в Arduino IDE есть плоттер – построитель графиков в реальном времени по данным из последовательного порта. Достаточно отправить значение при помощи команды Serial.println(значение) и открыть плоттер по последовательному соединению, например построим график значения с аналогового пина A0:

Плоттер поддерживает несколько линий графиков одновременно, для их отображения нужно соблюдать следующий протокол отправки данных: значение1 пробел_или_запятая значение2 пробел_или_запятая значение3 пробел_или_запятая значениеN перенос_строки, то есть значения выводятся в одну строку, одно за другим по порядку, разделяются пробелом или запятой, и в конце обязательно перенос строки. Давайте выведем несколько случайных величин:

Вывод значений происходит каждые 10 миллисекунд, а каждые 300 миллисекунд значения обновляются. Получаем вот такой график: В Arduino IDE с версии 1.8.10 добавили возможность подписать графики, для этого перед выводом нужно отправить названия в виде название 1, название 2, название n с переносом строки, и дальше просто выводить данные:

Использование пинов

Как я писал выше, аппаратный Serial имеет выводы на ноги микроконтроллера, для Nano/Uno/Mini это выводы D0 и D1. Можно ли работать с этими пинами, как с обычными цифровыми пинами? При отключенном Serial – можно, при включенном – нет. После вызова Serial.begin() ноги перестают функционировать как цифровые пины в ручном режиме, но после вызова Serial.end() можно снова ими пользоваться!

Отправка и парсинг

Рассмотрим самый классический пример для всех языков программирования: Hello World! Отправка данных в порт не должна вызывать трудностей и вопросов, потому что всё понятно/очевидно, да и чуть выше в описании метода print мы рассмотрели все варианты вывода. Отправка в порт позволяет узнать значение переменной в нужном месте программы, этот процесс называется отладка. Когда код работает не так, как нужно, начинаем смотреть, где какие переменные какие значения принимают. Или выводим текст из разных мест программы, чтобы наблюдать за правильностью (порядком) её работы. Давайте вспомним урок циклы и массивы и выведем в порт массив:

Вывод: 0 50 68 85 15 214 63 254 – элементы массива, разделённые пробелами! Проблемы возникают при попытке принять данные в порт. Дело в том, что метод read() читает один символ, даже если вы отправите длинное число – программа получит его по одной цифре, и составлять число из цифр придётся вручную. Проблема усугубляется тем, что read() читает именно символ, то есть код символа в таблице ASCII. Посмотрим вот такой пример, в котором в порт отправляются принятые в него данные (так называемое эхо):

Так как же принять именно цифру? Есть хитрость – вычитать из полученного кода символа код цифры 0, либо сам 0 в виде символа: ‘0’

Также для принятия одиночных чисел у нас есть готовый метод – parseInt() / parseFloat() – для целочисленных и рациональных чисел соответственно. Процесс приёма и расшифровки данных называется парсинг (parsing). Давайте примем в порт число 1234, используя готовый метод парсинга.

Теперь после отправки цифры программа будет ждать всего 50 мс, и сразу же вам ответит. Остальные алгоритмы отправки и парсинга, в том числе обмена разнотипными данными между Ардуинами и другими платами смотри в уроке общение по Serial.

Управляющие символы

Существуют так называемые управляющие символы, позволяющие форматировать вывод. Их около десятка, но вот самые полезные из них

Также если для вывода вы захотите использовать одинарные ‘ или двойные кавычки, “ или обратный слэш \ – нужно выводить их при помощи соответствующего спецсимвола, иначе ваш вывод “поломается”, я думаю, не нужно объяснять, почему:

Как использовать? Просто писать в вывод. Например комбинация \r\n переведёт строку и вернёт курсор в левое положение:

Результат скопируем и вставим в excel Удобно!

Видео

Источник

Вывод в монитор порта через Serial print, println, write

Serial.print() и Serial.println() – это основные функции Arduino для передачи информации от платы ардуино к компьютеру через последовательный порт. На самых популярных платах Arduino Uno, Mega, Nano нет встроенного дисплея, поэтому взаимодействие с помощью монитора порта Arduino IDE является самым простым и доступным способом получения информации во время работы скетча. В этой статье мы научимся использовать методы класса Serial для отладки программ и взаимодействия с другими устройствами через UART и последовательный порт.

Функция print() библиотеки Serial

Функция print является одной из самых часто встречающихся в скетчах ардуино. Она принимает на вход текст или цифры и затем передает их через открытый последовательный порт в формате ASCII. Примеры:

Перед использованием функции необходимо предварительно открыть работу с последовательным портом, используя функцию begin(). Подробную информацию по функции Serial.begin вы можете найти в отдельной статье на нашем сайте.

Естественно, мы можем передавать в качестве параметров для функции print() не константы, а переменные определенных типов. Например, так:

String stringForPrinting = “Hello from Arduino”;
Serial.print (stringForPrinting);

Текст, передаваемый с помощью print() обязательно завершается символом конца строки “\0”, что является стандартом для C++ и Ардуино.

Функция println и отличия от print

Метод println () класса Serial выполняет ту же функцию, что и print() – он выводит в последовательный порт ASCII-текст. Аргументы у методов тоже совпадают – мы передаем текст или число с возможным вторым аргументом, определяющим формат. Отличие же println заключается в принудительном добавлении в конце передающейся строки символа новой строки “\r” (ASCII код 13). Суффикс ln обозначает сокращенное слово line (строка). Используя println, мы можем быть уверены, что следующая (но не текущая) строка будет выведена с новой строки.

Например, следующие команды выведут три строки текста, каждое предложение в новой строке.

Serial.println(“Line number 1”);
Serial.println(“Line number 2”);
Serial.println(“Line number 3”);

При формировании строки мы также можем использовать следующие специальные символы: “\0”, “\r”, “\t” (символ табуляции). Табулирование позволяет печатать на экране что-то типа таблицы значений:

Форматирование и конвертация строк

Если мы передаем в последовательный порт число и хотим, чтобы оно интерпретировалось как число определенной системы счисления и выводилось в соответствующем формате, то можем использовать второй аргумент функции.

Варианты значений констант для форматирования:

В старых версиях ардуино можно было использовать еще один параметр BYTE. Начиная с версии 1.0 эта константа не поддерживается и компилятор выдаст вам ошибку «Ключевое слово ‘BYTE’ больше не поддерживается». Для вывода ASCII символа по его коду нужно использовать метод write().

Функция write() библиотеки Serial

Если мы хотим передать в монитор порта не ASCII код числа, а само число, то у нас есть возможность это сделать с помощью функции write().

Проблемы с несколькими аргументами в Serial.print

Проблема при объединении текста и чисел и выводе в print в одной строке

Часто для отладки программы требуется вывести несколько значений, снабдив их каким-то комментарием. Например, такой текст: «Sensor’s value is: 15». Если вы просто используете такой код:

Serial.print(“Sensor’s value is: 15”);

,то все отобразится правильно. Но если вы попытаетесь вместо подстроки «15» вставить реальное показание датчика, объединив строку и числовое значение, то увидите, что строка выводится некорректно.

Serial.print(“Sensor’s value is: ” + analogRead (A0));

Этот код даст непредсказуемый результат, в мониторе порта вы не увидите или пустоту или случайный набор символов. Причина ошибки в механизме конвертации типов данных. При объединении строк «на лету», как в нашем примере, ардуино не знает, как интерпретировать типы данных для аргументов при операторе суммирования. В процессе такой непредсказуемой конвертации и результат может быть непредсказуемым.

Для решения этой проблемы вы можете использовать два способа:

Первый вариант. Объявить предварительно переменную типа String, инициализировать ее константой-строкой и использовать в аргументе print. Такой вот пример будет работать:

String str = “Sensor’s value is: “;

Второй, более предпочтительный и удобный вариант: использование функции print несколько раз:

Serial.print(“Sensor’s value is: “);

Более подробно прочитать об особенностях работы со строками при выводе информации в монитор порта можно на официальной странице Ардуино.

Проблема объединения нескольких строк в аргументе функции print

Попробуйте загрузить скетч с таким фрагментом:

Serial.print(“Sensor’s value is: ” + analogRead (A0) + “15 cm”);

В данном случае ошибка возникнет уже на стадии компиляции программы: оператор «+» не может использовать больше, чем два аргумента. Вам придется разбить одно действие на несколько составляющих, создав предварительно готовые «заготовки» строк.

Пример скетча для print и println

В завершении давайте рассмотрим реальный скетч, в котором мы используем монитор порта Arduino IDE для вывода отладочной информации с платы контроллера.

Источник

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.

Источник