根据上节,我们一已经完成了串口发送程序的代码,并且深入的解析探索了串口的原理,接下来,Whappy小编将带领大家进入串口接收程序的探索与实验,并将结合上一节串口发送一起来完成串口的发送和接收实验。
上来两张图
上图为数据手册推荐的TX和RX的GPIO的配置模式!
代码逐步解释
-
设置波特率:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
- 配置串口的通信速率为 9600 bps,这决定了串口通信的速率。
-
硬件流控:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
- 不使用硬件流控制(如 RTS 和 CTS 信号)。默认只进行基本的 TX/RX 数据传输。
-
工作模式:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
- 设置为发送模式(
Tx
),即该配置目前只支持数据发送,不包括接收。
- 设置为发送模式(
-
校验位设置:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
- 不使用奇偶校验位。
-
停止位:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
- 设置 1 个停止位。
-
字长设置:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
- 设置字长为 8 位(不包括起始位、校验位和停止位)。
-
初始化 USART1:
c
复制代码
USART_Init(USART1, &USART1_InitStructure);
- 调用库函数对 USART1 进行初始化,应用上述配置。
-
使能 USART1:
c
复制代码
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
- 启用 USART1 外设。
如何添加接收功能
要使能接收功能,需要将 USART_Mode
设置为接收模式或同时支持发送和接收模式,并适配相应的 GPIO 引脚(如 RX 引脚)。
修改代码:
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
添加接收引脚的初始化:
初始化 GPIOA 的 PA10
(USART1 RX)为浮空输入或上拉输入模式:
c
复制代码
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
使用 USART 接收功能:
接收数据可以通过轮询方式或中断方式读取数据。
-
轮询方式: 使用
USART_ReceiveData
读取接收到的数据:c
复制代码
if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) { uint8_t received_data = USART_ReceiveData(USART1); // 读取数据 }
-
中断方式:
- 使能 USART1 的接收中断:
c
复制代码
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); // 使能中断
- 在中断处理函数中读取数据:
c
复制代码
void USART1_IRQHandler(void) { if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { uint8_t received_data = USART_ReceiveData(USART1); // 读取接收到的数据 // 处理接收到的数据 } }
- 使能 USART1 的接收中断:
这个可以给大家说一下,目前以及以前学的都是STM32内部集成的外设
在这里Whappy给大家整理一下,也可以看对应的数据手册
以下是 STM32 内部外设整理的表格,适合 A4 大小打印:
分类 | 外设名称 | 功能描述 | 备注 |
---|---|---|---|
通信外设 | USART/UART | 串口通信,支持异步传输,部分支持 LIN、IrDA、Modbus。 | 常用作调试串口和外设通信。 |
SPI | 全双工同步通信,用于连接传感器、存储设备等。 | 常用于高速短距离数据传输。 | |
I2C | 主从同步通信协议,连接低速设备(如 EEPROM、传感器)。 | 适用于多设备共享通信总线。 | |
CAN | 工业控制和汽车通信网络。 | 适合实时和抗干扰场景。 | |
USB | 支持设备/主机/OTG 模式,可实现与 PC 的通信。 | 部分型号支持 USB 2.0。 | |
Ethernet | 网络通信接口,用于数据网络传输。 | 高性能型号支持。 | |
SDIO | 与 SD 卡或 MMC 卡通信。 | 常用于外部存储扩展。 | |
定时器外设 | 通用定时器(TIMx) | PWM 生成、定时、中断产生、脉冲计数等。 | 提供灵活的定时功能。 |
高级定时器 | 支持复杂 PWM,适合电机控制场景。 | 例如:TIM1、TIM8。 | |
基础定时器 | 用于简单的时间基准,如滴答定时器。 | 例如:TIM6、TIM7。 | |
看门狗定时器 | 独立看门狗和窗口看门狗,用于提高系统容错性。 | 防止程序跑飞。 | |
模拟外设 | ADC | 多通道模数转换,通常为 12 位分辨率。 | 部分型号支持 16 位高精度 ADC。 |
DAC | 数模转换,将数字信号输出为模拟电压。 | 用于波形生成。 | |
比较器 | 模拟信号比较,可实现过零检测。 | 多用于实时保护电路。 | |
运算放大器 | 集成模拟放大电路,便于信号处理。 | 仅部分高端型号支持。 | |
存储外设 | 闪存(Flash Memory) | 存储程序代码,支持在线擦写。 | 用于固件存储。 |
SRAM | 数据存储,静态随机存储器。 | 易失性存储器。 | |
EEPROM | 保存配置数据,非易失性存储器。 | 部分型号支持内置。 | |
控制与管理外设 | DMA | 提高数据传输效率,减少 CPU 干预。 | 用于大数据量传输场景。 |
RTC | 提供低功耗实时时钟,支持日期和时间功能。 | 适合低功耗应用。 | |
电源管理模块 | 支持睡眠、停止、待机模式。 | 降低能耗。 | |
PVD | 电源电压检测器,用于检测异常电压。 | 提供电源保护。 | |
GPIO | GPIO | 通用输入输出接口,支持输入/输出/模拟模式。 | 可复用为外设功能引脚。 |
安全外设 | CRC | 提供数据完整性校验。 | 用于通信或存储校验。 |
TRNG | 真随机数生成器,用于加密。 | 常见于安全应用。 | |
硬件加密引擎 | 支持 AES、SHA 等硬件加速算法。 | 提高加密运算效率。 | |
显示外设 | LCD 控制器 | 驱动 LCD 显示屏,支持多种接口标准。 | 仅部分型号支持。 |
FSMC/FMC | 支持连接外部存储器或显示屏。 | 高性能型号提供支持。 | |
特殊外设 | 触摸感应控制器 | 支持触摸按键或触摸屏检测。 | 用于人机交互设计。 |
硬件 DIV/SQRT | 硬件实现除法与开方运算,提高效率。 | 部分型号支持。 |
不同 STM32 系列(如 F1、F4、H7 等)外设配置有所差异,实际使用时需查阅对应芯片的参考手册
代码加入部分!
配置接收部分,只需另初始化一下GPIOA的PA10即可,然后在初始化的串口模式配置中或上一个接收部分的模式即可!
接收部分!有查询和中断模式,下面分别演示一下这个模式
在 STM32 或嵌入式开发中,轮询方式和中断方式是两种常用的外设数据处理方式。两者的核心区别在于程序对外设事件的响应机制:
1. 轮询方式
工作原理
- 程序不断检查某个标志位(例如,USART 的接收标志位
USART_FLAG_RXNE
),当标志位被设置时,执行相应操作。 - 轮询方式是同步的,程序在等待某个事件发生时无法执行其他任务。
优点
- 实现简单,不需要配置中断。
- 不涉及中断优先级,代码逻辑直观。
缺点
- 占用 CPU 时间:程序不断地检查标志位,会浪费大量 CPU 时间。
- 不适合实时性高或需要处理多任务的场景。
void USART_PollingReceive(void) {uint8_t received_data;while (1) {// 检查 RXNE 标志位,判断是否有数据可读if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {// 读取数据received_data = USART_ReceiveData(USART1);// 处理接收到的数据printf("Received: %c\n", received_data);}}
}
执行流程:
- 程序进入一个无限循环。
- 持续检查
USART_FLAG_RXNE
是否置位。 - 如果有数据,则读取处理。
2. 中断方式
工作原理
- 程序无需主动检查某个标志位。外设事件发生(例如 USART 接收到数据)时,自动触发中断,CPU 跳转到中断服务程序执行预设操作。
- 中断方式是异步的,外设与主程序解耦,CPU 能处理其他任务。
优点
- 高效:CPU 只在外设有事件发生时响应,不浪费时间。
- 支持实时性要求高的场景。
- 易于实现多任务系统的并行性。
缺点
- 实现较复杂,需要配置中断向量表、优先级等。
- 如果中断处理时间过长,可能影响系统的实时性。
示例代码
以下是基于 USART 的中断接收数据的示例:
void USART_InterruptInit(void) {// USART 初始化略(同之前的代码)// 启用 USART 接收中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);// 配置 NVIC(中断控制器)NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_IRQHandler(void) {uint8_t received_data;// 检查是否是接收中断if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {// 读取接收到的数据received_data = USART_ReceiveData(USART1);// 处理接收到的数据printf("Interrupt Received: %c\n", received_data);// 清除中断标志位(库函数自动完成)}
}
执行流程:
- 当 USART 接收到数据时,硬件自动触发中断。
- CPU 跳转到
USART1_IRQHandler
中断服务函数执行处理。 - 处理完成后,CPU 返回主程序继续执行其他任务。
轮询模式:
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "Delay.h"void Serial_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 选择引脚13GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO//串口发送初始化GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue;GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 串口发送的TXGPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);//串口接收GPIO初始化GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
// GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);//内部外设USART1初始化USART_InitTypeDef USART1_InitStructure;USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1,&USART1_InitStructure);USART_Cmd(USART1,ENABLE);}void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1,Byte);while ((USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET));
}void Serial_SendArray(uint8_t* Array, uint8_t Lenght)
{uint16_t i;for(i=0; i<Lenght; i++){Serial_SendByte(Array[i]);}
}void Serial_SendString(char* String)
{uint8_t i;for(i=0; String[i] != '\0'; i++){Serial_SendByte(String[i]);}
}uint32_t Result(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint8_t result = 1;while(Y--){result = result * X;}return result;
}void Serial_SendNum(uint32_t Num, uint16_t Lenght)
{uint16_t i;uint32_t ww;for(i=Lenght; i>0; i--){ww = Result(10,i-1);Serial_SendByte((Num/ww )% 10 + '0');}}int fputc(int ch, FILE* f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char* format, ...)
{char String[100];va_list arg;va_start(arg,format);vsprintf(String, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(String);
}重定向C库函数printf()到串口,重定向后可使用printf();
//int fputc(int ch,FILE *f)
//{
// USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
// while(!(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)));
// return ch;
//}void USART_PollingReceive(void) {uint8_t received_data;Serial_Printf("Please enter the book command: ");while (1) {// 检查 RXNE 标志位,判断是否有数据可读if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {// 读取数据received_data = USART_ReceiveData(USART1);// 只有在接收到'3'时才处理接收的数据if (received_data == '3') {// 点亮LEDGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 点亮LED// 处理接收到的数据printf("Received: %c\n", received_data);// 等待一段时间,模拟LED点亮一段时间后熄灭(可选)Delay_ms(1000); // 延时1000ms,具体延时函数需要根据你的环境定义// 熄灭LEDGPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 熄灭LED} else {// 如果接收到的不是'3',则继续等待printf("Invalid command received: %c\n", received_data);}}}
}
中断模式:
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "Delay.h"void Serial_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 选择引脚13GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO//串口发送初始化GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue;GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 串口发送的TXGPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);//串口接收GPIO初始化GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
// GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);//内部外设USART1初始化USART_InitTypeDef USART1_InitStructure;USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1,&USART1_InitStructure);USART_Cmd(USART1,ENABLE);//开启中断USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//NVIC配置NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{USART_SendData(USART1,Byte);while ((USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET));
}void Serial_SendArray(uint8_t* Array, uint8_t Lenght)
{uint16_t i;for(i=0; i<Lenght; i++){Serial_SendByte(Array[i]);}
}void Serial_SendString(char* String)
{uint8_t i;for(i=0; String[i] != '\0'; i++){Serial_SendByte(String[i]);}
}uint32_t Result(uint32_t X, uint32_t Y)
{uint8_t result = 1;while(Y--){result = result * X;}return result;
}void Serial_SendNum(uint32_t Num, uint16_t Lenght)
{uint16_t i;uint32_t ww;for(i=Lenght; i>0; i--){ww = Result(10,i-1);Serial_SendByte((Num/ww )% 10 + '0');}}int fputc(int ch, FILE* f)
{Serial_SendByte(ch);return ch;
}void Serial_Printf(char* format, ...)
{char String[100];va_list arg;va_start(arg,format);vsprintf(String, format, arg);va_end(arg);Serial_SendString(String);
}重定向C库函数printf()到串口,重定向后可使用printf();
//int fputc(int ch,FILE *f)
//{
// USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
// while(!(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)));
// return ch;
//}void USART_PollingReceive(void) {uint8_t received_data;Serial_Printf("Please enter the book command: ");while (1) {// 检查 RXNE 标志位,判断是否有数据可读if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {// 读取数据received_data = USART_ReceiveData(USART1);// 只有在接收到'3'时才处理接收的数据if (received_data == '3') {// 点亮LEDGPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 点亮LED// 处理接收到的数据printf("Received: %c\n", received_data);// 等待一段时间,模拟LED点亮一段时间后熄灭(可选)Delay_ms(1000); // 延时1000ms,具体延时函数需要根据你的环境定义// 熄灭LEDGPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 熄灭LED} else {// 如果接收到的不是'3',则继续等待printf("Invalid command received: %c\n", received_data);}}}
}//USART中断入口函数void USART1_IRQHandler(void)
{if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)){uint16_t ReceiveData = USART_ReceiveData(USART1); USART_SendData(USART1,ReceiveData);while (USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE));USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);}
}
结尾了我要总结一下:
串口(USART)通信是单片机中一种常用的通信方式,主要用于设备之间的数据交换。它的特点是通过串行数据传输,在硬件资源有限的情况下,能够高效地进行数据传输。
典型应用场景:
-
设备间通信:
- 常见场景:多个设备之间通过串口进行数据交换,比如在嵌入式系统中,多个传感器(温湿度传感器、光传感器等)通过串口将数据发送到主控单片机进行处理。
- 实例:假设你在一个温度监测系统中,温度传感器通过串口向单片机发送温度数据,单片机接收到数据后进行处理,并根据温度值控制风扇的开关。
-
与计算机的通信:
- 常见场景:单片机通过串口与计算机进行通信,通常用于调试、数据传输和控制。
- 实例:在开发过程中,单片机通过串口向计算机发送调试信息(例如温度、湿度数据或状态信息),开发者通过计算机监控这些数据。这种方式在嵌入式系统开发时非常常见。
-
调试与诊断:
- 常见场景:在开发嵌入式系统时,串口被广泛应用于调试信息的输出。通过串口输出数据或错误信息,帮助开发者进行调试。
- 实例:开发过程中,单片机通过串口发送错误代码或状态信息,开发者通过串口终端查看这些信息,帮助调试程序。
-
无线通信模块:
- 常见场景:串口可以与无线模块(如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee)配合使用,用于实现无线通信。
- 实例:一个常见的应用是蓝牙模块(如HC-05),它通过串口与单片机连接,单片机通过串口接收来自手机的指令并进行相应操作。例如,用户通过手机上的蓝牙应用向单片机发送指令,控制家电(如开启灯光、调节温度等)。
-
外设控制:
- 常见场景:使用串口控制外部设备,如液晶显示屏、步进电机等。
- 实例:在智能家居中,单片机通过串口控制一个LCD显示屏,显示实时温度、湿度等信息。用户通过串口发送命令,控制显示的内容。
详细示例:温湿度传感器通信
假设一个智能家居系统中有一个温湿度传感器(如DHT11),它通过串口(USART)与主控单片机(例如STM32)进行通信。工作流程如下:
- 发送数据:传感器通过串口发送温度和湿度数据。
- 接收数据:单片机接收传感器的数据,通过串口的接收缓冲区存储。
- 处理数据:单片机将接收到的数据进行解析,并根据预设的阈值执行相应操作,比如调节空调、打开加湿器或关闭风扇。
- 反馈:单片机还可以通过串口将处理后的数据(例如当前温度和湿度)发送回控制系统或计算机,便于远程监控。
总结:
串口通信在嵌入式系统中的应用非常广泛,不仅用于设备间的简单数据交换,还能支持各种外设的控制与调试。通过适当的配置和使用,串口通信可以实现有效的数据传输和设备控制。
例如:
场景描述:
在此应用中,我们假设使用一个温度传感器(例如DHT11或DHT22)通过串口(USART)将温度数据发送到单片机。单片机根据接收到的温度值来控制风扇的状态。如果温度高于预设的阈值,则风扇开启;如果温度低于阈值,则风扇关闭。
硬件连接:
- 温湿度传感器(DHT11/DHT22)通过串口(例如USART1)与STM32单片机连接。
- 风扇(例如继电器控制的风扇)由STM32单片机的GPIO引脚控制。
代码实现:
- 初始化串口通信:初始化STM32的USART,用于接收温度传感器的数据。
- 接收数据:通过串口接收温度数据。
- 处理数据:根据接收到的温度值控制风扇的开关。
- 风扇控制:使用GPIO控制风扇。
#include "stm32f10x.h" #include <stdio.h>#define FAN_PIN GPIO_Pin_0 // 假设风扇连接在GPIOA的Pin 0 #define TEMP_THRESHOLD 30 // 设定的温度阈值,单位:摄氏度void USART_Init_Config(void); void GPIO_Init_Config(void); void USART_PollingReceive(void); void Fan_Control(uint8_t state);int main(void) {// 初始化串口和GPIOUSART_Init_Config();GPIO_Init_Config();// 无限循环,定期检查接收到的数据while (1) {USART_PollingReceive(); // 等待并接收温度数据} }void USART_Init_Config(void) {// 初始化USART1RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // USART1_TXGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // USART1_RXGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; // 波特率9600USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; // 发送和接收模式USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);USART_Cmd(USART1, ENABLE); }void GPIO_Init_Config(void) {// 初始化风扇控制GPIORCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = FAN_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }void USART_PollingReceive(void) {uint8_t received_data;// 检查RXNE标志位,判断是否有数据可读if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {// 读取接收到的数据received_data = USART_ReceiveData(USART1);// 打印接收到的数据printf("Received temperature: %c\n", received_data);// 判断温度数据,并控制风扇if (received_data >= TEMP_THRESHOLD) {Fan_Control(1); // 温度超过阈值,开启风扇} else {Fan_Control(0); // 温度低于阈值,关闭风扇}} }void Fan_Control(uint8_t state) {// 控制风扇的开关if (state == 1) {GPIO_SetBits(GPIOA, FAN_PIN); // 开启风扇} else {GPIO_ResetBits(GPIOA, FAN_PIN); // 关闭风扇} }
代码解释:
-
串口初始化(USART_Init_Config):
- 配置串口波特率为9600,启用接收和发送模式,并且没有硬件流控制。
- 配置USART1的TX引脚(PA9)为推挽输出模式,RX引脚(PA10)为浮空输入模式。
-
GPIO初始化(GPIO_Init_Config):
- 配置风扇控制引脚(PA0)为推挽输出模式,用来控制风扇的开关。
-
串口接收数据(USART_PollingReceive):
- 通过轮询方式检查串口接收标志(RXNE)。如果接收到数据,则读取数据并处理。
- 假设温度传感器将数据以字符的形式发送(例如字符
'30'
表示30°C)。 - 根据接收到的温度数据判断是否大于设定的阈值。如果温度超过阈值,调用
Fan_Control(1)
开启风扇,否则调用Fan_Control(0)
关闭风扇。
-
风扇控制(Fan_Control):
- 控制风扇的开关。如果参数
state
为1,开启风扇;如果为0,关闭风扇。
总结:
该系统通过串口接收温度数据并根据数据控制风扇的开关,属于典型的串口通信应用场景。通过串口通信,单片机能够与外部温湿度传感器进行数据交换,根据接收到的实时数据做出响应,从而实现温控系统的自动化。
下一节我们将进行数据包以及多字节的数据发送与接收
其中包括HEX数据包发送和文本格式数据包的发送与接收
期待!!!!!!
- 控制风扇的开关。如果参数