使用Arduino开发ESP32(02):串口(Serial port)使用说明 |
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目的基本使用使用演示参考链接
存在的问题问题描述产生原因解决方法参考链接
HardwareSerial库使用使用演示详细说明参考链接
总结
目的
对于单片机来说串口是最常用的功能之一,本文将对Arduino core for the ESP32的串口使用做个说明。 基本使用ESP32有三个串口,分别是Serial、Serial1、Serial2,下面对基本使用做个示范: 使用演示上面所演示的是串口最常用的功能,print和println方法常用来向上位机打印输出信息,Serial在上电时会输出模块基本信息; 参考链接https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/ https://blog.csdn.net/iracer/article/details/50334041 https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/Print.h https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/Print.cpp 注1:Arduino core for the ESP32和Arduino原版的串口有所差异,无法完全套用; 注2:同Arduino原版的串口一样Serial、Serial1、Serial2是在HardwareSerial.h中被声明的HardwareSerial对象,所以详细用法也可以参考HardwareSerial库(见下文); 存在的问题 问题描述使用Serial1(U1TXD=GPIO10,U1RXD=GPIO9)时程序无法正常运行。 产生原因查询乐鑫官方《ESP32 技术规格书》和ESP32模块的技术规格书可以知道ESP32的GPIO6~11一般用于连接外部Flash芯片,而ESP32的程序都是在这上面的,但是Serial1默认使用了GPIO9和10,从而导致程序崩溃: 解决方法ESP32片上功能模组所发出的信号可映射到任何 GPIO管脚,使用Arduino core for the ESP32中自带的HardwareSerial库就可以将串口RX映射到几乎所有IO口上,TX映射到GPIO0~31上(没有全部进行测试)。 参考链接https://quadmeup.com/arduino-esp32-and-3-hardware-serial-ports/ https://hackaday.com/2017/08/17/secret-serial-port-for-arduinoesp32/ https://www.espressif.com/zh-hans/products/hardware/esp32/resources HardwareSerial库使用 使用演示上图中通过HardwareSerial库实现了对串口1的使用,具体说明见下文。 详细说明使用HardwareSerial库需要先声明一个对象,例如上文图中的HardwareSerial mySerial1(1);; HardwareSerial类在声明对象时接收一个输入参数(0、1、2),分别代表Serial、Serial1、Serial2; 声明对象后就可以按一般串口的方法使用了,方法说明如下: void begin(unsigned long baud, uint32_t config=SERIAL_8N1, int8_t rxPin=-1, int8_t txPin=-1, bool invert=false, unsigned long timeout_ms = 20000UL); 使能串口,参数如下: baud:串口波特率,该值写0则会进入自动侦测波特率程序; config:串口参数,默认SERIAL_8N1为8位数据位、无校验、1位停止位; rxPin:接收管脚针脚号; txPin:发送管脚针脚号; invert:翻转逻辑电平,串口默认高电平为1、低电平为0; timeout_ms:自动侦测波特率超时时间,如果超过该时间还未获得波特率就不会使能串口; void end(); 失能串口,释放资源; void updateBaudRate(unsigned long baud); 重新设置波特率; int available(void); 返回接收缓存可读取字节数; int availableForWrite(void); ESP32默认有128字节的硬件TX FIFO,该方法返回TX FIFO空闲字节数; int peek(void); 返回接收缓存中第一个字节数据,但并不从中删除它; int read(void); 返回接收缓存中第一个字节数据,读取过的数据将从接收缓存中清除; void flush(void); 等待串口收发完毕; size_t write(uint8_t); 写数据到TX FIFO,在发送FIFO中的数据会自动输出到TX端口上; 该方法有很多重载,可以用来发送字符串、长整型、整形; 如果TX FIFO已满,则该方法将阻塞; size_t write(const uint8_t *buffer, size_t size); 写数据到TX FIFO,如果发送FIFO已满,则该方法将阻塞; uint32_t baudRate(); 返回当前串口波特率; size_t setRxBufferSize(size_t); 设置接收缓存大小(默认为256字节); ESP32默认有128字节的硬件RX FIFO,在RX FIFO收到数据后会移送到上面的接收缓存中; void setDebugOutput(bool); 设置该串口打印Debug信息(默认为0,失能后也会置为0);这个方法是用来设置从哪个串口打印的,需要在Arduino IDE>工具中启用Debug才会真正打印信息;(这里有一点点问题,这个库里如果没有别的串口用于打印调试信息,则Serial,即uart0一定会被用于打印调试信息,并且至少会打印Error信息) 除上面方法外,因为继承自Stream类所以也可以用该类的方法:如size_t readBytes(char *buffer, size_t length);和size_t readBytes(uint8_t *buffer, size_t length)等。 参考链接https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/HardwareSerial.h https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/HardwareSerial.cpp https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/esp32-hal-uart.h https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/cores/esp32/esp32-hal-uart.c https://www.qutaojiao.com/2452.html 总结ESP32拥有三个串口,并且串口可以映射到大部分GPIO口上,这将为开发带来更多的可能性。 |
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