【雕爷学编程】Arduino 手册之通讯函数 Serial.readBytes() |
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【雕爷学编程】Arduino 手册之通讯函数 Serial.readBytes()
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如果你想了解更多关于 Arduino 的信息，你可以访问 Arduino 的官方网站，那里有丰富的资源和教程供你参考。你也可以加入 Arduino 的社区，和来自世界各地的爱好者、学生、设计师和工程师交流心得和经验。此外，你还可以使用 Arduino 的在线编程工具，在云端编写代码并上传到你的开发板上。 Arduino 是一个不断发展和创新的平台，它有着广泛的应用领域和潜力。这里希望本手册能激发你对 Arduino 的兴趣和热情，让你享受 Arduino 带来的创造力和乐趣。 维基百科的定义 Arduino 是一个开源嵌入式硬件平台，用来供用户制作可交互式的嵌入式项目。此外 Arduino 作为一个开源硬件和开源软件的公司，同时兼有项目和用户社群。该公司负责设计和制造Arduino电路板及相关附件。这些产品按照GNU宽通用公共许可证（LGPL）或GNU通用公共许可证（GPL）许可的开源硬件和软件分发的，Arduino 允许任何人制造 Arduino 板和软件分发。 Arduino 板可以以预装的形式商业销售，也可以作为 DIY 套件购买。 Arduino 2005 年时面世，作为意大利伊夫雷亚地区伊夫雷亚互动设计研究所的学生设计，目的是为新手和专业人员提供一种低成本且简单的方法，以建立使用传感器与环境相互作用的装置。初学者和爱好者可用Arduino制造传感器、简单机器人、恒温器和运动检测器等装置。 Arduino 这个名字来自意大利伊夫雷亚的一家酒吧，该项目的一些创始人过去常常会去这家酒吧。 酒吧以伊夫雷亚的 Arduin（Arduin of Ivrea）命名，他是伊夫雷亚边疆伯爵，也是 1002 年至 1014 年期间的意大利国王。
二十一、Arduino 通讯函数 Serial.readBytes() Arduino的Serial.readBytes()是一个用于从串行端口接收多个字节的数据的函数。它可以用于与电脑或其他设备通信，或者从串行监视器上读取用户的输入。Serial.readBytes()的适用范围： 1）从电脑上接收图片或音频等二进制文件，实现多媒体功能。 2）从蓝牙模块或无线模块接收数据包，实现无线通信或物联网功能。 3）从键盘或按键模块接收用户的字符串输入，实现交互式的程序。 主要应用场景： 1）数据接收和存储：Serial.readBytes()函数适用于接收和存储一定长度的数据流。它可以用于接收传感器数据、文件传输、串口通信等场景中，将接收到的数据存储到缓冲区中，以供后续处理和分析。 2）数据解析和处理：通过读取一定长度的字节数据，可以进行数据解析和处理。例如，对于特定的通信协议或数据格式，可以使用Serial.readBytes()函数接收一定长度的数据，并对其进行解析和处理，以提取有用的信息或执行特定的操作。 3）数据传输和同步：在数据传输和同步的应用中，Serial.readBytes()函数可以用于接收和校验接收到的数据。通过读取指定长度的数据，并进行校验和验证，可以确保数据的完整性和准确性，从而实现可靠的数据传输。 Serial.readBytes()的使用需要注意以下事项： 1）在使用Serial.readBytes()之前，需要先调用Serial.begin()来设置串行端口的波特率。波特率是指每秒传输的位数，不同的设备可能需要不同的波特率。如果波特率不匹配，会导致数据接收错误或乱码。 2）Serial.readBytes()需要两个参数，一个是用于存储数据的数组，一个是要读取的字节数。数组的长度必须大于等于要读取的字节数，否则会导致数据溢出或丢失。 3）Serial.readBytes()在读取数据之前，需要先检查是否有足够的数据可读。可以使用Serial.available()函数来判断串行端口是否有数据到达。如果没有足够的数据可读，Serial.readBytes()会等待一段时间，直到有足够的数据或超时为止。 4）Serial.readBytes()会返回实际读取的字节数，如果超时或出错，会返回0。可以根据返回值判断是否成功读取数据。 以下是Arduino的Serial.readBytes()几个实际运用程序案例： 案例一：从电脑上接收图片文件，并将其显示在OLED屏幕上。 // 引入OLED库 #include #include // 定义OLED屏幕的宽度和高度（像素） #define SCREEN_WIDTH 128 #define SCREEN_HEIGHT 64 // 定义OLED屏幕的I2C地址 #define OLED_ADDR 0x3C // 创建OLED对象 Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); // 定义用于存储图片数据的数组 byte imageData[1024]; // 定义要接收的图片字节数 int imageSize = 1024; // 定义超时时间（毫秒） int timeout = 5000; void setup() { // 初始化串行端口，设置波特率为9600 Serial.begin(9600); // 初始化OLED屏幕 display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR); } void loop() { // 检查是否有足够的数据从串行端口接收 if (Serial.available() >= imageSize) { // 如果有足够的数据，读取图片数据并存储到数组中 int bytesRead = Serial.readBytes(imageData, imageSize); // 打印读取到的字节数，并换行 Serial.println(bytesRead); // 在OLED屏幕上显示图片 display.clearDisplay(); display.drawBitmap(0, 0, imageData, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, WHITE); display.display(); } else { // 如果没有足够的数据，等待一段时间 delay(timeout); } }案例二：从蓝牙模块HC-05接收数据包，并解析其中的温湿度数值。 // 引入DHT11库 #include // 定义DHT11引脚 #define DHTPIN 2 // 定义DHT11类型 #define DHTTYPE DHT11 // 创建DHT11对象 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // 定义用于存储数据包的数组 byte packet[4]; // 定义要接收的数据包字节数 int packetSize = 4; // 定义温湿度数值变量 float temperature = 0; float humidity = 0; void setup() { // 初始化串行端口，设置波特率为9600 Serial.begin(9600); // 初始化DHT11传感器 dht.begin(); } void loop() { // 检查是否有足够的数据从串行端口接收 if (Serial.available() >= packetSize) { // 如果有足够的数据，读取数据包并存储到数组中 int bytesRead = Serial.readBytes(packet, packetSize); // 打印读取到的字节数，并换行 Serial.println(bytesRead); // 解析数据包中的温湿度数值 temperature = packet[0] + packet[1] / 100.0; humidity = packet[2] + packet[3] / 100.0; // 打印温湿度数值，并换行 Serial.print("Temperature: "); Serial.print(temperature); Serial.print(" *C, Humidity: "); Serial.print(humidity); Serial.println(" %"); } }案例三：从键盘或按键模块接收用户的字符串输入，并根据输入执行不同的功能。 String inputString; // 保存用户输入的字符串 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 } void loop() { if (Serial.available() > 0) { char inChar = Serial.read(); inputString += inChar; // 拼接接收到的字符到字符串 if (inChar == '\n') { // 如果接收到换行符 // 比较字符串,选择执行的功能 if(inputString == "ON\n") { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 点亮LED } else if(inputString == "OFF\n"){ digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 熄灭LED } else if(inputString == "RESET\n"){ // 其他重置功能 // ... } // 清空保存的字符串 inputString = ""; } } }这个示例中,当接收到用户输入的字符串为"ON"时点亮LED,为"OFF"时熄灭LED,为"RESET"时执行其他重置操作。你可以根据需要修改或者增加处理不同字符串输入的功能。这个方法可以灵活地通过串口或按键接收控制指令。 案例四：接收和存储数据 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 // 初始化设置 // ... } void loop() { // 接收并存储数据 if (Serial.available() >= 10) { // 创建缓冲区 char buffer[10]; // 读取10个字节的数据 Serial.readBytes(buffer, 10); // 对接收到的数据进行处理 // ... } // 执行其他操作 // ... }案例五：数据解析和处理 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 // 初始化设置 // ... } void loop() { // 接收并解析数据 if (Serial.available() >= 6) { // 创建缓冲区 byte buffer[6]; // 读取6个字节的数据 Serial.readBytes(buffer, 6); // 解析和处理接收到的数据 // ... } // 执行其他操作 // ... }案例六：数据传输和同步 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口通信 // 初始化设置 // ... } void loop() { // 接收和校验数据 if (Serial.available() >= 8) { // 创建缓冲区 byte buffer[8]; // 读取8个字节的数据 Serial.readBytes(buffer, 8); // 校验数据的完整性 // ... // 处理接收到的数据 // ... } // 执行其他操作 // ... }这些案例展示了Serial.readBytes()函数的不同应用场景。第一个案例演示了如何使用Serial.readBytes()函数接收一定长度的数据，并将数据存储到缓冲区中以供后续处理和分析。第二个案例展示了如何使用Serial.readBytes()函数接收一定长度的数据，并进行解析和处理。第三个案例展示了如何使用Serial.readBytes()函数接收一定长度的数据，并对接收到的数据进行校验和处理，以实现可靠的数据传输和同步。这些案例可以根据具体的应用需求进行修改和扩展。 案例七：接收传感器数据并处理 const int BUFFER_SIZE = 10; // 缓冲区大小 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口，波特率为9600 } void loop() { if (Serial.available() >= BUFFER_SIZE) { byte buffer[BUFFER_SIZE]; // 定义缓冲区 // 读取字节数据到缓冲区 Serial.readBytes(buffer, BUFFER_SIZE); // 处理缓冲区中的数据 // ... } }案例八：接收和处理图像数据 const int IMAGE_SIZE = 1000; // 图像数据大小 void setup() { Serial.begin(9600); // 初始化串口，波特率为9600 } void loop() { if (Serial.available() >= IMAGE_SIZE) { byte imageBuffer[IMAGE_SIZE]; // 定义图像数据缓冲区 // 读取字节数据到图像数据缓冲区 Serial.readBytes(imageBuffer, IMAGE_SIZE); // 处理图像数据 // ... } }案例九：高速数据传输 const int BUFFER_SIZE = 256; // 缓冲区大小 void setup() { Serial.begin(115200); // 初始化串口，波特率为115200 } void loop() { if (Serial.available() >= BUFFER_SIZE) { byte buffer[BUFFER_SIZE]; // 定义缓冲区 // 读取字节数据到缓冲区 Serial.readBytes(buffer, BUFFER_SIZE); // 处理缓冲区中的数据 // ... } }这些案例展示了Serial.readBytes()的一些常见应用。通过调用Serial.readBytes()，我们可以从串口一次性读取一串字节数据并存储到缓冲区中，以便后续处理和解析。请在使用Serial.readBytes()之前确保已经初始化了串口，并根据实际需求选择合适的缓冲区大小和字节数。
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什么是Arduino？ Arduino 是一款开源的电子原型平台，它可以让你用简单的硬件和软件来创建各种创意的项目。无论你是初学者还是专家，Arduino 都能为你提供无限的可能性。你可以用 Arduino 来控制传感器、灯光、马达、机器人、物联网设备等等，只要你能想到的，Arduino 都能帮你实现。
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