SoftwareSerial库的使用——Arduino软件模拟串口通信

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-04-14 03:38 1349阅读 0赞

除HardwareSerial外，Arduino还提供了SoftwareSerial类库，它可以将你的其他数字引脚通过程序模拟成串口通信引脚。  
通常我们将Arduino UNO上自带的串口称为硬件串口，而使用SoftwareSerial类库模拟成的串口，称为软件模拟串口（简称软串口）。  
在Arduino UNO上，提供了0（RX）、1（TX）一组硬件串口，可与外围串口设备通信，如果要连接更多的串口设备，可以使用软串口。  
软串口是由程序模拟实现的，使用方法类似硬件串口，但有一定局限性：在Arduino UNO MEGA上部分引脚不能被作为软串口接收引脚，且软串口接收引脚波特率建议不要超过57600。  
SoftwareSerial类成员函数  
软串口类库并非Arduino UNO核心类库，因此使用前你需要先声明包含SoftwareSerial.h头文件。  
其中定义的成员函数与硬件串口类似，available()、begin()、read()、write()、print()、println()、peek() 等用法相同，这里便不一一列举。  
此外软串口后还有如下成员函数：

SoftwareSerial()  
SoftwareSerial类的构造函数，通过它可指定软串口RX、TX引脚。  
语法：  
SoftwareSerial mySerial= SoftwareSerial(rxPin, txPin)  
SoftwareSerial mySerial(rxPin, txPin)  
参数：  
mySerial：用户自定义软件串口对象  
rxPin：软串口接收引脚  
txPin：软串口发送引脚

listen()  
开启软串口监听状态。  
Arduino UNO在同一时间仅能监听一个软串口，当你需要监听某一软串口时，需要该对象调用这个函数开启监听功能。  
语法：  
mySerial.listen()  
参数：  
mySerial：用户自定义的软件串口对象  
返回值：  
无

isListening()  
监测软串口是否正在监听状态。  
语法：  
mySerial.isListening()  
参数：  
mySerial：用户自定义的软件串口对象  
返回值：  
Boolean型  
True：正在监听  
False：没有监听

end()  
停止监听软串口。  
语法：  
mySerial. end()  
参数：  
mySerial：用户自定义的软件串口对象  
返回值：  
Boolean型  
True：关闭监听成功  
False：关闭监听失败

overflow()  
检测缓冲区是否溢出。  
语法：  
mySerial.overflow()  
参数：  
mySerial：用户自定义的软件串口对象  
返回值：  
Boolean型  
True：溢出  
False：没有溢出

建立软串口通信  
SoftwareSerial类库是Arduino IDE默认提供的一个第三方类库，和硬件串口不同，其声明并没有包含在Arduino核心库中，因此要建立软串口通信，首先需要声明包含SoftwareSerial.h头文件，然后即可使用该类库中的构造函数，初始化一个软串口实例。如：  
SoftwareSerial mySerial(2, 3);  
即是新建一个名为mySerial的软串口，并将2号引脚作为RX端，3号引脚作为TX端。完整示例如下：

/*
    Arduino UNO软串口通信
    */
    
    #include <SoftwareSerial.h>
    //实例化软串口
    SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX
    
    void setup()
    {
      Serial.begin(115200);
      while (!Serial) {
      }
    
      Serial.println("Goodnight moon!");
    
      mySerial.begin(9600);
      mySerial.println("Hello, world?");
    }
    
    void loop()
    {
      if (mySerial.available())
        Serial.write(mySerial.read());
      if (Serial.available())
        mySerial.write(Serial.read());
    }

在实际使用中，你可能还会用到其他串口设备，如串口无线透传模块、串口传感器等，只要是标准串口设备，其程序的编写方法都基本相同。

同时使用多个软串口  
当需要连接多个串口设备时，可以建立多个软串口，但限于软串口的实现原理，Arduino UNO只能同时监听一个软串口，当存在多个软串口设备时，你需要使用listen() 函数指定需要监听的设备。如程序中存在portOne、portTwo两个软串口对象时，你欲监听portOne，便需要使用portOne.listen() 语句，要切换监听port2，便使用portTwo.listen() 语句。  
示例程序如下：

/*[kenrobot_code]
    Arduino UNO软串口通信
    通过listen()切换监听软串口
    */
    #include <SoftwareSerial.h>
    SoftwareSerial portOne(10, 11);
    SoftwareSerial portTwo(8, 9);
    
    void setup() {
      Serial.begin(9600);
      while (!Serial) {
      }
    
      portOne.begin(9600);
      portTwo.begin(9600);
    }
    
    void loop() {
    //监听1号软串口
      portOne.listen();
    
      Serial.println("Data from port one:");
      while (portOne.available() > 0) {
        char inByte = portOne.read();
        Serial.write(inByte);
      }
    
      Serial.println();
    //监听2号软串口
      portTwo.listen();
    
      Serial.println("Data from port two:");
      while (portTwo.available() > 0) {
        char inByte = portTwo.read();
        Serial.write(inByte);
      }
      Serial.println();
    }		//[/kenrobot_code]

本文转自arduino中文论坛  
[https://www.arduino.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=47262&highlight=软串口][https_www.arduino.cn_forum.php_mod_viewthread_tid_47262_highlight]

[https_www.arduino.cn_forum.php_mod_viewthread_tid_47262_highlight]: https://www.arduino.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=47262&highlight=%E8%BD%AF%E4%B8%B2%E5%8F%A3