這次我們來學(xué)習(xí)
串口通信。串口跟USB一樣也是一種接口，只不過它不叫USB而是叫COM口。一般的單片機(jī)里面都集成了串口這玩意兒，有了串口，我們的單片機(jī)就可以跟其他擁有串口的設(shè)備進(jìn)行通信了，我們的電腦也有串口，稍微老些的的主板直接在主板后面提供了串口接口，而目前的主板一般只在主板上做成排針，用到的時(shí)候需要引出來才可以用（電腦的串口需要做電平轉(zhuǎn)換才能和單片機(jī)進(jìn)行通信哦！如果是用USB轉(zhuǎn)串口 的方式就不需要啦）。
串口就相當(dāng)于我們平時(shí)使用的快遞，把這邊的數(shù)據(jù)傳送到別的地方去，當(dāng)然啦，用串口不花錢，用快遞是要花錢滴~~
比如說電腦上有串口，因此我們可以把單片機(jī)采集到的信息（比如溫度，壓力或者其他數(shù)據(jù)）快遞給電腦，在電腦上顯示或者是運(yùn)用這些信息進(jìn)行處理。比如我們要做一個(gè)電池測量儀，我們把單片機(jī)采集到的電池電壓和電流信息申通快遞到電腦端，由電腦端進(jìn)行顯示并記錄，最后算出電池的容量以及電池的放電曲線等等，同樣，我們也可以運(yùn)用一些傳感器，測量我們的體溫，脈搏等信息并反饋給電腦，由電腦進(jìn)行計(jì)算，分析你的身體狀況，是不是很酷呀？
既然能把信息通過串口傳給別人，那么自己肯定也能接收到別人傳給自己的信息啦！假設(shè)我在電腦上做了個(gè)小軟件，點(diǎn)一下這個(gè)按鈕就會(huì)通過串口給單片機(jī)發(fā)送一段命令，單片機(jī)收到后執(zhí)行它，比如說我點(diǎn)一下按鈕，電腦就會(huì)通過串口給單片機(jī)發(fā)送一個(gè)開燈的命令，單片機(jī)收到開燈命令后就控制繼電器的閉合來達(dá)到把電燈打開的效果，點(diǎn)擊另一個(gè)按鈕，就會(huì)啟動(dòng)電視機(jī)，洗衣機(jī)，甚至是工廠的設(shè)備，如果結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，我甚至可以在千里之外控制這些設(shè)備，是不是更酷啦？
好了，廢話了一堆，下面講講該怎么使用串口與別的設(shè)備進(jìn)行通訊。在單片機(jī)中，串口是標(biāo)有
TXD 和
RXD 的引腳，像 STC11F02E 單片機(jī)的就是第二（P3^0）和第三引腳(P3^1)，TXD 是用來發(fā)送信息的，就像你發(fā)快遞時(shí)，快遞單上填寫的發(fā)送人一欄，RXD 是用來接收信息的，就相當(dāng)于收件人啦！因此發(fā)送設(shè)備的發(fā)送端口 TXD 要接到接收設(shè)備的接收端口 RXD，假如你發(fā)現(xiàn)無法通信，查了半天程序發(fā)現(xiàn)沒錯(cuò)啊，沒準(zhǔn)是線沒接對哦！除了這兩根線，公共地 GND 也要接上才行撒~~也就是說，完成串口通信需要接3根線，
TXD、RXD、GND。
在單片機(jī)中，串口是通過一個(gè)寄存器來控制的，我們可以把這個(gè)寄存器看做是8個(gè)叫做
SM0 、SM1 、SM2、 REN 、TC8、 RB8 、TI、RI 的開關(guān)。
其中
SM0 和
SM1 的配合用來控制串口的工作方式的
我們平時(shí)比較常用的是 方式1 即
SM0=0，SM1=1的時(shí)候，其他方式小七就不解釋了，大家感興趣可以百度一下。
有時(shí)候呢，會(huì)有一種情況，外部有信息通過串口傳過來（也就是快遞到啦），可是我們并不想接收它，怎么辦呢？這里有一個(gè)開關(guān)來是用來控制串口是否允許接收數(shù)據(jù)的，這個(gè)開關(guān)就是
REN ，當(dāng)REN=0時(shí)，禁止串口接收外部傳來的信息（拒簽快遞），當(dāng)REN=1時(shí)，允許接收。
串口里面有個(gè)
串口發(fā)送中斷請求標(biāo)志 TI ，它就相當(dāng)于顯示快遞的狀態(tài)，我們用串口把數(shù)據(jù)傳出去，如果數(shù)據(jù)已經(jīng)傳完了（收件人已經(jīng)簽收），那么這個(gè) TI 標(biāo)志的值就會(huì)變成1，并產(chǎn)生一個(gè)中斷告訴你數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完了（發(fā)短信通知你對方已經(jīng)簽收），這時(shí)你必須把 TI 清零才行，不然它會(huì)一直產(chǎn)生中斷，煩死你.....同理，
RI 是串口接收中斷請求標(biāo)志，當(dāng)數(shù)據(jù)接收完時(shí)也會(huì)變成 1 ，也需要你對它進(jìn)行清零。當(dāng)然了，上面所說的中斷必須要有
ES（串行口中斷允許）這個(gè)總開關(guān)同意才行，也就是說，當(dāng)快遞送到了，TI會(huì)變成1，但要不要短信通知你，就需要ES 這個(gè)開關(guān)來設(shè)定。ES =1 時(shí)允許串口收到或者發(fā)送完數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷（短信通知），ES=0 時(shí)發(fā)送或接收到數(shù)據(jù)后不會(huì)產(chǎn)生中斷（不通知）。
一旦數(shù)據(jù)發(fā)送（接收）完成，TI（RI）總會(huì)變?yōu)?的，所以要想知道快遞有沒有送到，除了讓送快遞的通知，我們也可以上網(wǎng)查呀！當(dāng)我們查到TI=1時(shí)，就說明數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)出去了，當(dāng)查到RI=1時(shí)，就說明數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完畢。
就像快遞一樣，有的很快，也有的很慢。我們把串口通信的速率叫做
波特率，即一秒鐘能傳多少數(shù)據(jù)，波特率越高，數(shù)據(jù)傳得也就越快，當(dāng)然也不是越高越好啦，就像我跟你講話一樣，我用一般語速跟你講，你聽得很明白，要是我用非常高的語速跟你講，你就聽不清了，所以我們要約定通信的速率，當(dāng)發(fā)送端和接收端的速率都一樣時(shí)，兩者才可以正常的通信。
通常我們用 9600 的波特率進(jìn)行通信，高點(diǎn)低點(diǎn)都無所謂啦。這個(gè)
波特率是用工作在方式2的定時(shí)器（自動(dòng)重裝初始值）來產(chǎn)生的，在這里小七提供一個(gè)小工具來便捷的計(jì)算，如果你想知道是怎么算的，可以百度撒~~波特率的大小跟晶振的大小有關(guān)，而12MHZ的晶振不太好計(jì)算，所以我們經(jīng)常使用的是
11.0592MHZ 的晶振，當(dāng)我們用9600波特率時(shí)，算出來的定時(shí)器初始值就是 0xFD。
波特率 定時(shí)器初始值
19200 0xFD
9600 0xFD
4800 0xFA
2400 0xF4
1200 0xE8
串口通信里面有一個(gè)叫做
SBUF 的倉庫（寄存器），它存放著你將要發(fā)送出去或者接收到的快遞（數(shù)據(jù)），當(dāng)我們這樣寫
SBUF = seven 時(shí)，就是把 seven 這個(gè)變量的數(shù)據(jù)放到 SBUF 里并通過串口傳出去，而
seven = SBUF 呢，就是串口收到內(nèi)容后，把它存到了SBUF里面，我們把SBUF里面的內(nèi)容賦值給 seven 這個(gè)變量就可以讀出數(shù)據(jù)了。
好了，該說的都說了，下面開始寫程序了。由前面知道，在使用串口通信之前，應(yīng)該對串口進(jìn)行設(shè)置，比如設(shè)定串口的工作方式，通信速率等等，工作方式前面說了，我們經(jīng)常使用的是工作方式1，即
SM0=0，SM1=1 工作方式確定好后設(shè)定通信的速率，而通信的速率是通過設(shè)定定時(shí)器來完成的，
TMOD = 0x20 //設(shè)定定時(shí)器的工作方式（方式2） 即可設(shè)定定時(shí)器工作在自動(dòng)重裝初始值的狀態(tài)（忘了？返回去看看上一個(gè)帖子的定時(shí)器部分），假若我們設(shè)定速率為 9600 bps ，那么定時(shí)器的初始值就是 0xfd ，然后啟動(dòng)定時(shí)器，這樣串口就以9600的通信速率開始工作了，即
TH1 = 0xfd //給定時(shí)器裝初始值 TL1 = 0xfd TR1 = 1 //啟動(dòng)定時(shí)器 串口是開始工作了，但是我們需要當(dāng)它接收或者發(fā)送完數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷告訴我們，不然我們不知道有沒有數(shù)據(jù)發(fā)送過來，所以我們還要把ES 這個(gè)串行口中斷允許開關(guān)，和總斷總開關(guān) EA打開才行，即
ES = 1 EA = 1
這樣，當(dāng)串口收到消息時(shí)它就會(huì)產(chǎn)生中斷通知我們，就像我們的快遞到了，快遞員會(huì)給你打電話一樣。下面開始寫一個(gè)例子，當(dāng)收到從電腦端發(fā)送過來的小寫字母 a 時(shí)，點(diǎn)亮藍(lán)色的LED,并通過串口把大寫字母 A 發(fā)送回去，如果不是小寫 a 則點(diǎn)亮紅色的LED，并把大寫 B 發(fā)回去。
完整的程序如下：
- #include <reg52.h>
- sbit led1 = P1^7; //定義白色LED 引腳
- sbit led2 = P1^6; //定義紅色LED 引腳
-
- void com_ser() interrupt 4 //串口中斷處理函數(shù)，收到數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷，在這里處理
- {
- unsigned char temp; //定義一個(gè)變量，用來存放電腦端發(fā)來的數(shù)據(jù)
-
- if(RI) //如果數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完，即RI=1
- {
- RI=0; //對RI進(jìn)行清零
- temp = SBUF; //把收到的數(shù)據(jù)賦值給變量（注意接收的寫法）
- }
- if(temp=='a') //判斷收到的數(shù)據(jù)是不是小寫的 a
- {
- SBUF = 'A'; //是，則把大寫的 A 發(fā)送給電腦端（注意發(fā)送的寫法）
- led1 = 0; //并點(diǎn)亮白色LED
- }
-
- else //如果不是字母 a
- {
- SBUF = 'B'; //把 B 發(fā)給電腦端，也可以 SBUF = temp 把temp的值發(fā)回去
- led2 = 0; //并點(diǎn)亮紅色LED
- }
- while (!TI); //判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢，即TI=1，沒發(fā)完就在這等待
- TI = 0; //發(fā)送完后對TI進(jìn)行清零
- }
-
- void main() //主函數(shù)
- {
- /******************設(shè)定定時(shí)器*********************/
- TMOD = 0x20; //設(shè)定定時(shí)器的工作方式（方式2）
- TH1 = 0xfd; //設(shè)定波特率為 9600 bps （在11.0592MHZ晶振時(shí)）
- TL1 = 0xfd;
-
- /*******************設(shè)定串口**********************/
- SM0 = 0; //SM0 和 SM1 設(shè)定串口的工作方式（方式1）
- SM1 = 1;
- REN = 1; //允許串口接收外部傳來的數(shù)據(jù)
-
- /******************設(shè)定中斷**********************/
- ES = 1; //允許串口收到數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷通知我們
- EA = 1; //因?yàn)榭傊袛嚅_關(guān)是控制所有中斷的，所以要把它打開
- TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器，串口就開始工作嘍！
-
- while (1); //什么都不做，在這等串口的中斷產(chǎn)生
- }
程序?qū)懞煤缶幾g，我們依舊用 STC 11F02E 這個(gè)單片機(jī)，當(dāng)然了，你使用別的單片機(jī)也行。由于我們的串口需要接上
11.0592MHZ 的晶振，所以我們要在單片機(jī)的
XTAL 引腳接上這個(gè)晶振，并根據(jù)程序的定義，在相應(yīng)的引腳上接上 LED 。
電路完成后，接上USB轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線 ，打開下載軟件，勾選
下次冷啟動(dòng)后使用外部晶振。
下載完成后在右邊找到
串口助手 ，并按框框的設(shè)置好電腦串口的波特率，發(fā)送一個(gè)小寫的 a 試試，可以發(fā)現(xiàn)白色LED 被點(diǎn)亮了，并且在接收區(qū)接收到了一個(gè)大寫字母 A
如果我們發(fā)送的不是 a ，比如說 7 ，那么紅色的LED就會(huì)被點(diǎn)亮，同時(shí)電腦端會(huì)收到一個(gè)大寫字母 B
這樣我們就可以通過電腦的串口與單片機(jī)通信啦，是不是很好玩??？假如我們把發(fā)光二極管替換成繼電器，那么我們就可以用繼電器控制電燈，電視機(jī)，電冰箱……
什么？！！你竟然說這還不算好玩？那我們就來玩些讓別人聽上去好像感覺很厲害的樣子，但是實(shí)現(xiàn)起來卻很簡單的技術(shù)：
藍(lán)牙控制技術(shù)！
這是淘寶花了25塊多買的藍(lán)牙模塊，輸出的可是串口哦！程序依舊不變，
變的只是把數(shù)據(jù)線的TXD RXD GND 替換為藍(lán)牙模塊的 TXD RXD GND 而已，
注意藍(lán)牙模塊的工作電壓是3.3V~~不能接5V給它哦，所以你要做個(gè)3.3V穩(wěn)壓電路，一般的USB轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線都會(huì)有3.3V輸出的，接上去就好了，如果沒有就用3.3V穩(wěn)壓管做一個(gè)吧。
小七用的是安卓手機(jī)，有一個(gè)軟件叫做 藍(lán)牙串口調(diào)試軟件 ，大家可以在網(wǎng)上找得到的。
打開藍(lán)牙模塊的電源，打開藍(lán)牙串口調(diào)試軟件，搜索到你的藍(lán)牙模塊后并連接
連接好后我們就可以通過手機(jī)的藍(lán)牙給藍(lán)牙模塊發(fā)送信息了，而藍(lán)牙模塊收到信息后，又會(huì)把信息通過串口傳給單片機(jī)處理。
發(fā)送 a
白燈亮了，并返回了大寫字母 A
發(fā)送7 ，紅燈亮了，并返回大寫字母 B
這下你們該滿意了吧？平時(shí)聽到的某某公司研究出來了 藍(lán)牙控制電燈 技術(shù)，藍(lán)牙控制電冰箱技術(shù)，藍(lán)牙XXXX技術(shù)，現(xiàn)在是不是覺得很簡單?。磕蔷挖s緊發(fā)揮你豐富的想象力，運(yùn)用你所學(xué)到的知識(shí)，做些好玩有趣的東西并到 創(chuàng)意DIY 板塊與大家分享吧！
小七做的藍(lán)牙控制小車?。?br>
如果你會(huì)用JAVA編寫安卓軟件，完全可以寫出一個(gè)安卓的控制端哦
對了，補(bǔ)充一下，串口一次只能發(fā)送一個(gè)字符或數(shù)據(jù)哦，如果我要發(fā)送一段字符串呢?那就要用到數(shù)組配合循環(huán)語句來完成了。
- unsigned char i;
- unsigned char yujv[]=”www.mydigit.cn”;
-
- for(i=0,i<14;i++)
- {
- SBUF = yujv[i]; //一共要發(fā)送14個(gè)字符，所以要發(fā)送14次（循環(huán)14次，循環(huán)第i次時(shí)，把數(shù)組里面第i個(gè)數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送出去）
- while（!TI） //等待第i個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完成
- TI=0; //對TI清零
- }
什么是數(shù)組？上一個(gè)帖子好像我已經(jīng)說過了撒， 數(shù)組就是把一堆數(shù)據(jù)從
0開始依次給每個(gè)數(shù)據(jù)編上號(hào)比如上面的 unsigned char yujv[]=”
www.mydigit.cn” 就是聲明一個(gè)叫做 unsigned char 數(shù)據(jù)類型，且數(shù)組的名字叫做
yujv ，里面一共存有14個(gè)字符數(shù)據(jù) ”
www.mydigit.cn” ,里面的第一個(gè)字母w標(biāo)號(hào)為 0 ，當(dāng)我們要提取這個(gè)w時(shí)，
yujv[0] 就代表里面的w，同理，第五個(gè)字母 m 就是yujv[4]，第十四個(gè)字母 n 就是yujv[n]，上面的是存放字符串的寫法，如果要存放不同的數(shù)據(jù)，就是
yujv[]={12,34,56,78,90} ，一樣的，yujv[0]就是數(shù)據(jù) 12 yujv[1]就是數(shù)據(jù)34。
