Arduino（十）——串口通讯与IIC
目录
1.串口通信
2.IIC
单片机的第五大功能——串口通讯，它可以建立起你的电脑和单片机直接的连接，也可以是其他模块的连接，比如蓝牙，WIFI等，接口都是串口，另一部分的模块，接口时IIC或者SPI，比如陀螺仪一般都是IIC，OLED显示，接口也是IIC
在物理上，串口通信需要三根线 TX RX GND，TX是发送，RX是接受 GND是接地，看看原理图
我们看到，RX RT经过一个USB芯片，把串口转换成了USB口，所以插到我们的USB线就是个串口和供电的功能（注意使用的是数据线还是电源线，电源线是无法出现COM口的），我们的电脑会出现一个虚拟的COM口
串口有两个功能，第一个功能是将数据发送出去，第二个功能是接收外面来的数据，而发送进来的数据是一串16进制的数组，比如 55 77 03 05 9A B4 FF FF，这串数组的意思，我们有个学名，叫做协议，也叫做通信协议 ，所谓通讯协议就是通讯双方所约定的数值的含义，也就是说发这串数据，每个16进制数所代表的含义，一般情况下，我们制定协议的时候是这样的，以上一个例子为例，5577代表开始，03 05 78 9A B4，这五个数据代表五个参数，当然了，具体什么参数是根据具体的需要来定的，最后两个ff ff是表示结束，那么如果我们双方约定好了这样一个协议，那么我发什么你接收到之后，你也知道每一个字段所代表的含义了，如果我不知道双方的协议呢，我就很难介入到你们的通信当中去，比如说我要维修一个设备，这两个设备之间呢是用串口进行通讯的，
那么我能监听到他们通讯的内容，也能把他们通讯的16进制数都写出来，但是我不知道他们所表示的含义，这个只有设备的生产商才知道，这种协议的我们称之为私有协议。
有些协议是公开的，为了方便各个厂家的设备进行对接，只要大家都遵循同样一个协议，那么我们的设备就可以互相通讯，所以大公司的产品一般都遵循一个标准协议。
那么讲到串口通讯，我们还需要讲一个概念，就是通讯的波特率，所谓的波特率，就是一秒钟发送数据的位数，通讯是两个设备之间的事情，那么他们的频率必须保持一致。一般我们用的波特率是9600，波特率越低发送的速度越慢，波特率越高发送的数据越快，有可能会出问题
int incomedate = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600); //设置串口波特率9600
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0)//串口接收到数据
{
incomedate = Serial.read();//获取串口接收到的数据
if (incomedate == 'a') // 判断我们所接收到的字符
{
Serial.println("ko no dio da!");串口监视器里看打印出的东西
}
}
delay(1000);//循环延时一秒打印
}我们来介绍一下上面的这些函数
· Serial.begin(speed) 定义我们的波特率
`int Serial.available() 判断缓冲器状态，返回接受到字节数
`int Serial.read() 读取串口并且返回收到数据（也就是我们要我们所设置的东西，给他赋值赋这个）
`Serial.flush() 清空缓冲器
`Serial.print(data) 串口输出数据，data可以是任何数据类型
`Serial.println(data) 串口输出数据并且带回车符（空行）
我们再来梳理一下整个过程，单片机一开始什么事情也不做，就在那等待，当我的电脑发送一个数据给单片机的时候，单片机来接收并判断这个数据，如果是我想要的数据，那么我就做选择分支去做一件事情。我们这里做的事情是反馈一个字符串出去，如果不是，我们也可以让他去做另一个事情，利用这个特性，我们就可以进行我们的远程点灯
比如我们在我们的判断语句里加入点灯，这样我们接受到我们想要的数据后就可以，点亮灯了
接下来是我们的IIC通信
代码来源于 huanghaoAudio
//I2C主机
#include <Wire.h>
#define LED 13
//初始化
void setup()
{
Wire.begin(); //主机
pinMode(LED,OUTPUT);
Serial.begin(115200);
}
//主程序
void loop()
{
Wire.beginTransmission(4); //发送数据到设备号为4的从机
Wire.write("OFF"); // 发送字符串
Wire.endTransmission(); // 停止发送
request(); //回复状态
delay(1000);
Wire.beginTransmission(4);
Wire.write("ON");
Wire.endTransmission();
request();
delay(1000);
}
void request()
{
delay(10);
Wire.requestFrom(4, 2); //通知4号从机上传2个字节
String c;
while(Wire.available()>0) // 当主机接收到从机数据时
{
c += char(Wire.read());
}
Serial.print(c);
if(c=="OK"){digitalWrite(LED,HIGH);}
else {digitalWrite(LED,LOW);}
}//I2C从机
#include <Wire.h>
#define LED 13
bool LED_STA;//记录LED状态
//初始化
void setup()
{
Wire.begin(4); // 加入 i2c 总线，设置从机地址为 #4
Wire.onReceive(receiveEvent); //注册接收到主机字符的事件
Wire.onRequest(requestEvent); // 注册主机通知从机上传数据的事件
pinMode(LED,OUTPUT);//设置数字端口13为输出
Serial.begin(115200); //设置串口波特率
}
//主程序
void loop()
{
delay(100);//延时
}
// 当从机接收到主机字符，执行该事件
void receiveEvent(int a)
{
String c;
while( Wire.available()>0) //
{
c += char(Wire.read()); // 作为字符接收字节
}
Serial.print(c); // 把字符打印到串口监视器中
if(c=="ON"){LED_STA = 1; digitalWrite(LED,HIGH);}//记录LED状态
if(c=="OFF"){LED_STA = 0;digitalWrite(LED,LOW);}
}
//当主机通知从机上传数据，执行该事件
void requestEvent()
{
if(LED_STA == 1){Wire.write("OK"); }//如果灯已经亮了 回复OK
else {Wire.write("NO");}
}
而这个就是我们的接线图，现在我们只要在主机和从机上的D13管脚都接上我们的led灯就可以了
因为这是个循环的操作，所以并不需要我们做些什么，电脑自己就会进行（稍微修改修改代码，可以换成 Serial.prinln，可以让我们看的更清楚点打印出了什么，注意我们的波特率！！！！）
主机发出字符串“ON”，从机灯亮；发出“OFF”，从机灯灭。
从机记录led状态，如果真的亮了，则回复主机“OK”，没亮则回复“NO”
主机收到回复为“OK”，则主机灯亮，否则灯灭
接下来介绍介绍我们的函数
·begin() 主机使用，初始化Wire.h库
`begin(adress) 从机使用，设置本机地址
`requestFrom(adress,count) 启动IIC总线后，向从机要count个自己数据
`beginTransmission() 对address地址的从机发起IIC通信
`write() 发送数据的形式
Wire.write(value) 发送数值
Wire.write(string) 字符组的指针
Wire.write(data,length) data:一个字节数组，length:传输数量
`byte available() 返回接收到的字节数
`byte read() 接收数据
`onReceive(handler) 从机使用，注册一个处理接受数据的函数
`onRequest(handler) 从机使用，注册一个处理请求主机的函数