NodeMCU ESP8266 基于Arduino IDE的串口使用详解（图文并茂）

NodeMCU ESP8266 的UART使用

前言

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，串口通讯在嵌入式开发中至关重要，我们可以通过串口打印程序里的数据，也可以通过串口将数据发送到PC上并进行可视化的图形显示。

注意：相关的串口通讯的知识可以参考这篇文章
UART串口协议快速扫盲（图文并茂+超详细）

NodeMCU ESP8266开发板可以直接通过MicroUSB线和PC进行连接，在Arduino IDE内置的串口工具进行数据显示，下面我们进一步介绍。

硬件连接

基于 NodeMCU 的 ESP8266 有两个 UART 接口：UART0 和 UART1。

ESP8266通过UART接口的数据传输速度可以达到115200的40倍，即4.5Mbps。

默认情况下，对于 40MHz 振荡器，UART0 波特率为 115200。

可以根据应用的需要将其更改为用户定义的值。具体的引脚定义如下所示；

TXD（数据发送引脚）
该引脚用于串行传输数据。

RXD（数据接收引脚）
该引脚用于串行接收数据。

注： SD_DATA_1/RXD1引脚在内部用于 Flash 的 SPI 四路通信。

因此，我们只能使用 UART1 的 TXD1 引脚。

串口使用

日志打印

具体的示例代码如下所示；

int time_cnt = 0;

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);  
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

  time_cnt++;
  Serial.print(time_cnt);
  Serial.println(" :Hello World");
  delay(5000);
}

读取数据

int incomingByte = 0; // for incoming serial data

void setup() {
  Serial.begin(9600); // opens serial port, sets data rate to 9600 bps
}

void loop() {
  // reply only when you receive data:
  if (Serial.available() > 0) {
    // read the incoming byte:
    incomingByte = Serial.read();

    // say what you got:
    Serial.print("接收数据: 0x");
    Serial.println(incomingByte, HEX);
  }
}

最终执行结果如下图所示；

常用接口

begin

设置串行数据传输的数据速率（波特率）。

为了与串行监视器通信，请确保使用屏幕右下角菜单中列出的波特率之一。

但是，您可以指定其他速率 - 例如，通过引脚 0 和 1 与需要特定波特率的组件进行通信。

可选的第二个参数配置数据、奇偶校验和停止位。默认为 8 个数据位，无奇偶校验，1 个停止位。

语法

Serial.begin(speed)
Serial.begin(speed, config)

示例

void setup() {
    Serial.begin(9600); //设置波特率为9600
}

void loop() {}

print

将数据作为可读性比较好的 ASCII码 文本打印到串口，这个函数打印的效果不带换行。

语法

Serial.print(val)
Serial.print(val, format)

• val：需要打印的值
• format：需要打印的数据类型
  • DEC：将ASCII打印为十进制数；
  • HEX：将ASCII打印为十六进制数；
  • OCT：将ASCII打印为八进制数；
  • BIN：将ASCII打印为二进制数；

下面详细介绍

示例

 char x = 15；
 Serial.print(x, DEC);    // 输出为 15
 Serial.print(x, HEX);    // 输出为 F
 Serial.print(x, OCT);    // 输出为 17
 Serial.println(x, BIN);  // 输出为 1111

println

将数据作为可读性比较好的 ASCII码 文本打印到串口，在每一行后跟回车符（ASCII码 13 或\r）和换行符（ASCII码 10 或\n”）

在每次打印的内容后面自动追加\r\n，打印的内容会自动换行。

示例

读取DO端口的模拟值，即ADC数值（将模拟信号转化为数字信号，模数转换器），然后打印到串口，下面是示例代码；

/*
 Analog input reads an analog input on analog in 0, prints the value out.
 created 24 March 2006
 by Tom Igoe
 */

int analogValue = 0;    // variable to hold the analog value

void setup() {
  // open the serial port at 9600 bps:
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // read the analog input on pin 0:
  analogValue = analogRead(0);

  // print it out in many formats:
  Serial.println(analogValue);       // print as an ASCII-encoded decimal
  Serial.println(analogValue, DEC);  // print as an ASCII-encoded decimal
  Serial.println(analogValue, HEX);  // print as an ASCII-encoded hexadecimal
  Serial.println(analogValue, OCT);  // print as an ASCII-encoded octal
  Serial.println(analogValue, BIN);  // print as an ASCII-encoded binary

  // delay 10 milliseconds before the next reading:
  delay(10);
}

总结

本文简单介绍了NodeMCU ESP8266 基于Arduino IDE的串口使用详解，以及Serial类的常用接口。

由于作者能力有限，文章中难免存在错误和纰漏，请大胆指正，如果对于文章中存在疑惑或者问题，欢迎在评论区进行留言。

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