## **串口双向调用(使用ASCII字符串)**
> 本例向你展示如何使用握手连接在Arduino和Genuino板和电脑之间建立以字符串为载体的通信(本例与4-8的不同在下面有提到)。
> 代码最开始在**setup()**中不断输出一个**ASCII字符串**到串口监视器,直到收到电脑的“回复”(收到电脑的一个byte)才进入**loop()**。第一次进入**loop()**后代码将三个传感器的值用ASCII解码过的字符串形式发送到电脑一次。(这个字符串以逗号分隔,以换行符结束)而后在loop循环中,程序一直等待电脑的信息(不会再发送字符串),直到下次再收到一个来自电脑的byte再返回三个传感器值一次,不断重复。
你可以使用Arduino IDE 串口监视器来查看数据,或者也可用Processing(下附代码),Flash, PD, Max/MSP(下附补丁)等代替。 下面的例子将发来的string用逗号分隔,并且再次将String转换为数字。
> 如果你将这个例子和**[4-8 串口双向调用 (握手连接)](http://blog.csdn.net/amagamag/article/details/51375212)**比较,就会发现它们很相似——都使用了握手连接。但是4-9与4-8的不同之处在于,本例将传感器值读成字符串,而4-9中是将传感器值直接用二进制形式(byte)发送。虽然说以String发送要在串口传输更多的字节,可是**用String你可以随意发送大于255的值而不受byte的限制**。**而如果以字符串发送,接收端处理的时候也会更加容易些**。
> 【译者注:读者可多关注**String操作的部分**。其他代码和文字与4-8差不多。】
### **所需硬件**
* Arduino板或Genuino板
* 2个模拟信号传感器(电位器, 光电管, 压力传感器等等均可)
* 按键
* 3 个10kΩ电阻
* 跳线
* 面包板
* 连接线
### **所需软件**
Processing 或 Max/MSP version 5.x
### **电路**
![图片来自官网](http://img.blog.csdn.net/20160519181903850)
将模拟信号传感器连接到A0口、A1口(还要用10kΩ电阻进行分压)。然后用一个10kΩ电阻连接按键或者开关到A2口。
### **原理图**
![图片来自官网](http://img.blog.csdn.net/20160519181928617)
### **程序逻辑**
#### **Arduino程序流程图**
(此处为流程图,如果看不见可能是浏览器问题)
进入setup()函数establishContact() {Arduino不断发送握手连接请求信号}是否收到电脑请求字节?进入loop()函数yesno
进入loop()函数串口是否有数据?返回三个传感器值yes
大家可以这样理解
1. Arduino第一次收到输入之前处于“**空闲状态**”,因此不断广播信息:“**我已经准备好,如果要传感器信息就来吧**”。【**Arduino尝试找电脑握手**】
2. 电脑说:“**Arduino,我日后要串口数据,我和你握手**”,这时Arduino就知道电脑要数据了。因此就不再发送“**我已经准备好……**”的信息。默默等待电脑需要数据的时刻。Arduino目前出于“**等待状态**”,等待给电脑发送传感器信息。【**电脑和Arduino握手成功**】
3. 电脑说:”**现在给我数据**“。Arduino返回三个传感器值,然后继续等待电脑的下一个请求。【**握手成功后的通信**】
这就是握手连接,大家也可以网上搜搜握手连接的含义和作用。
### **代码**
~~~
/*
串口双向调用(使用ASCII字符串)
语言: Arduino
代码不断输出字母A到串口监视器(用ASCII方式,对应byte值65),
代码最开始在setup()中不断输出一个ASCII字符串到串口监视器,直到收到电脑的“回复”(收
到电脑的一个byte)才进入loop()。第一次进入loop()后代码将三个传感器的值用ASCII解
码过的字符串形式发送到电脑一次。(这个字符串以逗号分隔,以换行符结束)
感谢Greg Shakar和Scott Fitzgerald 改善代码
电路搭建:
* 两个电位器分别连接到A0、A1
* 按键连接到2号引脚
代码是公开的。
*/
int firstSensor = 0; // 第一个模拟信号传感器
int secondSensor = 0; // 第二个模拟信号传感器
int thirdSensor = 0; // 数字信号传感器
int inByte = 0; // 收到的串口数据
void setup() {
// 用9600波特率打开串口:
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
// 等待串口建立完成,只有当使用本地USB口时有用
}
pinMode(2, INPUT); // 2号引脚为数字传感器
establishContact(); // 发送字符串到电脑,直到电脑发送回来数据才返回
}
void loop() {
// 如果串口有一个byte的数据,就读取传感器值:
if (Serial.available() > 0) {
// 获取发送来的byte:
inByte = Serial.read();
// 读取第一个模拟信号传感器
firstSensor = analogRead(A0);
// 读取第二个模拟信号传感器
secondSensor = analogRead(A1);
// 读取开关,将值映射到0-255
thirdSensor = map(digitalRead(2), 0, 1, 0, 255);
// 发送传感器值:
Serial.print(firstSensor);
Serial.print(",");
Serial.print(secondSensor);
Serial.print(",");
Serial.println(thirdSensor);
}
}
void establishContact() {
while (Serial.available() <= 0) {
Serial.println("0,0,0"); // 发送初始化字符串
delay(300);
}
}
~~~
#### **Processing代码**
将下列代码拷贝到Processing工程,当你改变模拟信号传感器时,你会看到屏幕上有一个小球跳动。只有当你按下按钮时才会看到小球
![图片来自官网](http://img.blog.csdn.net/20160519182001743)
~~~
// 代码公开.
import processing.serial.*; // 导入Processing串口库
Serial myPort; // 当前串口
float bgcolor; // 背景色
float fgcolor; // 填充色
float xpos, ypos; // 小球初始位置
void setup() {
size(640,480);
// 将串口枚举并且输出
// 如果使用Processing 2.1或更早版本,使用Serial.printArray()
println(Serial.list());
// 在我的mac上第一个总归是Arduino,因此我直接打开了Serial.list()[0]。
// 下列代码根据你使用的串口进行调整。
myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
// 将字节存入数组直到收到换行符(换行符ASCII码为10):
myPort.bufferUntil('\n');
// 用边缘平滑模式画图:
smooth();
}
void draw() {
background(bgcolor);
fill(fgcolor);
// 画球
ellipse(xpos, ypos, 20, 20);
}
// serialEvent函数是由Processing applet自动调用的。(applet会在串口收到setup函数体中的bufferUntil()传入的那个字符时回调serialEvent(本代码用了换行符\n))
void serialEvent(Serial myPort) {
// 读取串口字符串:
String myString = myPort.readStringUntil('\n');
// 如果你收到了换行符以外的字符时:
myString = trim(myString);
// 将用逗号分隔的string,并且将传感器值转换成整型数组
int sensors[] = int(split(myString, ','));
// 将收到的值输出:
for (int sensorNum = 0; sensorNum < sensors.length; sensorNum++) {
print("传感器 " + sensorNum + ": " + sensors[sensorNum] + "\t");
}
// 在所有内容输出后添加换行符:
println();
if (sensors.length > 1) {
xpos = map(sensors[0], 0,1023,0,width);
ypos = map(sensors[1], 0,1023,0,height);
fgcolor = sensors[2];
}
// 发送大写字母A,请求Arduino反馈更多的数据:
myPort.write("A");
}
~~~
#### **Max补丁**
![图片来自官网](http://img.blog.csdn.net/20160519182021257)
~~~
----------begin_max5_patcher----------
3640.3oc6cs0jZajE94Y9UzKkeHoVloTeSHkm1II0VkeHIthSs6C1obIjZ.E
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BZQVdIZRd1bT4r3BDTmkU0YQPY3r3zoeJWDVpe2ttr6cFhvXt7KhyH8W26f9
USkhiTulrw+1czQUszjrzxzf4B0sdP9dqtS5x4woIhREQiWewrkkUW0oViTD
+GpFASt2Qd0+51akeLzRPIU7DPXagIFnH.4653f9WAKKyxVHRQNcfDXlih2w
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7omKIN7EtDmp4ZtHk0BfatXgLhgasHgZrVYaY8AIO7fq8Pas1fFzjd4ibwpd
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X6GGXnYpdYfP0GP6MKQXM3N1Ih6XVvcLuym7B0B5w8v.ahqBI49qJcJ.TaX.
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-----------end_max5_patcher-----------
~~~
### **相关资料**
[serial.begin()](https://www.arduino.cc/en/Serial/Begin)
[serial.available()](https://www.arduino.cc/en/Serial/Available)
[serial.print()](https://www.arduino.cc/en/Serial/Print)
[analogRead()](https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogRead)
[map()](https://www.arduino.cc/en/Reference/Map)
- 说明
- 系统示例文件目录结构及说明
- 01.Basics
- AnalogReadSerial
- BareMinimum
- Blink
- DigitalReadSerial
- Fade
- ReadAnalogVoltage
- 02.Digital
- BlinkWithoutDelay
- Button
- Debounce
- DigitalInputPullup
- StateChangeDetection
- toneKeyboard
- toneMelody
- toneMultiple
- tonePitchFollower
- 03.Analog
- AnalogInOutSerial
- AnalogInput
- AnalogWriteMega
- Calibration
- Fading
- Smoothing
- 04.Communication
- ASCIITable
- Dimmer
- Graph
- Midi
- MultiSerial
- PhysicalPixel
- ReadASCIIString
- SerialCallResponse
- SerialCallResponseASCII
- SerialEvent
- SerialPassthrough
- VirtualColorMixer
- 05.Control
- Arrays
- ForLoopIteration
- IfStatementConditional
- switchCase
- switchCase2
- WhileStatementConditional
- 06.Sensors
- ADXL3xx
- Knock
- Memsic2125
- Ping
- 07.Display
- barGraph
- RowColumnScanning
- 08.Strings
- CharacterAnalysis
- StringAdditionOperator
- StringAppendOperator
- StringCaseChanges
- StringCharacters
- StringComparisonOperators
- StringConstructors
- StringIndexOf
- StringLength
- StringLengthTrim
- StringReplace
- StringStartsWithEndsWith
- StringSubstring
- StringToInt
- 09.USB
- Keyboard
- KeyboardLogout
- KeyboardMessage
- KeyboardReprogram
- KeyboardSerial
- KeyboardAndMouseControl
- Mouse
- ButtonMouseControl
- JoystickMouseControl
- 10.StarterKit_BasicKit (与特定硬件相关,暂无)
- p02_SpaceshipInterface
- p03_LoveOMeter
- p04_ColorMixingLamp
- p05_ServoMoodIndicator
- p06_LightTheremin
- p07_Keyboard
- p08_DigitalHourglass
- p09_MotorizedPinwheel
- p10_Zoetrope
- p11_CrystalBall
- p12_KnockLock
- p13_TouchSensorLamp
- p14_TweakTheArduinoLogo
- p15_HackingButtons
- 11.ArduinoISP(暂无)
- ArduinoISP