Serial Call and Response in ASCII ASCII连续呼叫和回答

这段代码是一个Arduino示例程序，用于通过串行通信与另一端（例如计算机或其他设备）进行交互。它在启动时发送一个特定的字符串（"0,0,0"），并等待接收端的响应。一旦接收到响应，它会定期读取三个传感器的值，并将这些值以ASCII编码的字符串形式发送回去。它适用于需要通过串行通信动态读取和发送传感器数据的场景。

/*
  Serial Call and Response in ASCII
 Language: Wiring/Arduino

 This program sends an ASCII A (byte of value 65) on startup
 and repeats that until it gets some data in.
 Then it waits for a byte in the serial port, and
 sends three ASCII-encoded, comma-separated sensor values,
 truncated by a linefeed and carriage return,
 whenever it gets a byte in.

 Thanks to Greg Shakar and Scott Fitzgerald for the improvements

  The circuit:
 * potentiometers attached to analog inputs 0 and 1
 * pushbutton attached to digital I/O 2



 Created 26 Sept. 2005
 by Tom Igoe
 modified 24 Apr 2012
 by Tom Igoe and Scott Fitzgerald

 This example code is in the public domain.

 http://www.arduino.cc/en/Tutorial/SerialCallResponseASCII

 */

int firstSensor = 0;    // first analog sensor
int secondSensor = 0;   // second analog sensor
int thirdSensor = 0;    // digital sensor
int inByte = 0;         // incoming serial byte

void setup()
{
  // start serial port at 9600 bps and wait for port to open:
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for Leonardo only
  }


  pinMode(2, INPUT);   // digital sensor is on digital pin 2
  establishContact();  // send a byte to establish contact until receiver responds
}

void loop()
{
  // if we get a valid byte, read analog ins:
  if (Serial.available() > 0) {
    // get incoming byte:
    inByte = Serial.read();
    // read first analog input:
    firstSensor = analogRead(A0);
    // read second analog input:
    secondSensor = analogRead(A1);
    // read  switch, map it to 0 or 255L
    thirdSensor = map(digitalRead(2), 0, 1, 0, 255);
    // send sensor values:
    Serial.print(firstSensor);
    Serial.print(",");
    Serial.print(secondSensor);
    Serial.print(",");
    Serial.println(thirdSensor);
  }
}

void establishContact() {
  while (Serial.available() <= 0) {
    Serial.println("0,0,0");   // send an initial string
    delay(300);
  }
}

功能概述

硬件部分：

使用两个电位器分别连接到Arduino的模拟输入引脚A0和A1。
使用一个按钮连接到数字引脚2。

软件部分：

在启动时发送字符串"0,0,0"，直到接收到响应。
接收到响应后，定期读取三个传感器的值，并将这些值以ASCII编码的字符串形式发送。

代码逐行解释

定义变量

int firstSensor = 0;    // 第一个模拟传感器的值
int secondSensor = 0;   // 第二个模拟传感器的值
int thirdSensor = 0;    // 数字传感器的值
int inByte = 0;         // 接收到的串行字节

firstSensor和secondSensor：存储从模拟输入引脚A0和A1读取的值。
thirdSensor：存储从数字引脚2读取的按钮状态。
inByte：存储从串行端口接收到的字节。

`setup()` 函数

void setup() {
  // 初始化串行通信，波特率为9600
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) {
    ; // 等待串行端口连接。仅对Leonardo等板子需要
  }

  pinMode(2, INPUT);   // 将数字引脚2设置为输入模式
  establishContact();  // 发送一个字符串以建立连接，直到接收端响应
}

Serial.begin(9600)：初始化串行通信，设置波特率为9600。
while (!Serial)：等待串行端口连接。对于某些Arduino板子（如Leonardo），在串行端口未连接时，程序会卡在这里。
pinMode(2, INPUT)：将数字引脚2设置为输入模式，用于读取按钮状态。
establishContact()：调用establishContact()函数，发送字符串"0,0,0"，直到接收端响应。

`loop()` 函数

void loop() {
  // 如果串行端口有数据可用
  if (Serial.available() > 0) {
    // 读取接收到的字节
    inByte = Serial.read();
    // 读取第一个模拟输入引脚A0的值
    firstSensor = analogRead(A0);
    // 读取第二个模拟输入引脚A1的值
    secondSensor = analogRead(A1);
    // 读取按钮状态，并将其映射为0或255
    thirdSensor = map(digitalRead(2), 0, 1, 0, 255);
    // 发送传感器值
    Serial.print(firstSensor);
    Serial.print(",");
    Serial.print(secondSensor);
    Serial.print(",");
    Serial.println(thirdSensor);
  }
}

if (Serial.available() > 0)：检查串行端口是否有数据可用。
Serial.read()：读取接收到的字节。
analogRead(A0)和analogRead(A1)：读取模拟输入引脚A0和A1的值。
map(digitalRead(2), 0, 1, 0, 255)：读取数字引脚2的按钮状态，并将其映射为0或255。
Serial.print()和Serial.println()：将传感器值以ASCII编码的字符串形式发送。

`establishContact()` 函数

void establishContact() {
  while (Serial.available() <= 0) {
    Serial.println("0,0,0");   // 发送一个初始字符串
    delay(300);                // 延迟300毫秒
  }
}

while (Serial.available() <= 0)：检查串行端口是否有数据可用。
Serial.println("0,0,0")：发送字符串"0,0,0"。
delay(300)：延迟300毫秒，等待接收端响应。

工作原理

建立连接：

在setup()函数中，初始化串行通信，并调用establishContact()函数发送字符串"0,0,0"，直到接收端响应。

读取传感器值：

在loop()函数中，检查串行端口是否有数据可用。
如果有数据可用，读取三个传感器的值：
从模拟输入引脚A0和A1读取值。
从数字引脚2读取按钮状态，并将其映射为0或255。

发送传感器值：

使用Serial.print()和Serial.println()将传感器值以ASCII编码的字符串形式发送。

示例

这段代码是一个Processing程序，用于与Arduino开发板进行串行通信，接收来自Arduino的数据，并根据这些数据动态更新Processing窗口中的图形。它与前面提到的Arduino代码配合使用，Arduino发送三个传感器的值，Processing根据这些值更新一个圆的位置和颜色。它适用于需要通过串行通信动态控制图形的场景。

// Processing code to run with this example:

// This example code is in the public domain.

import processing.serial.*;     // import the Processing serial library
Serial myPort;                  // The serial port

float bgcolor;          // Background color
float fgcolor;          // Fill color
float xpos, ypos;           // Starting position of the ball

void setup() {
  size(640,480);

  // List all the available serial ports
 // if using Processing 2.1 or later, use Serial.printArray()
  println(Serial.list());

  // I know that the first port in the serial list on my mac
  // is always my  Arduino module, so I open Serial.list()[0].
  // Change the 0 to the appropriate number of the serial port
  // that your microcontroller is attached to.
  myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);

  // read bytes into a buffer until you get a linefeed (ASCII 10):
  myPort.bufferUntil('\n');

  // draw with smooth edges:
  smooth();
}

void draw() {
  background(bgcolor);
  fill(fgcolor);
  // Draw the shape
  ellipse(xpos, ypos, 20, 20);
}

// serialEvent  method is run automatically by the Processing applet
// whenever the buffer reaches the  byte value set in the bufferUntil()
// method in the setup():

void serialEvent(Serial myPort) {
  // read the serial buffer:
  String myString = myPort.readStringUntil('\n');
  // if you got any bytes other than the linefeed:
    myString = trim(myString);

    // split the string at the commas
    // and convert the sections into integers:
    int sensors[] = int(split(myString, ','));

    // print out the values you got:
    for (int sensorNum = 0; sensorNum < sensors.length; sensorNum++) {
      print("Sensor " + sensorNum + ": " + sensors[sensorNum] + "\t");
    }
    // add a linefeed after all the sensor values are printed:
    println();
    if (sensors.length > 1) {
      xpos = map(sensors[0], 0,1023,0,width);
      ypos = map(sensors[1], 0,1023,0,height);
      fgcolor = sensors[2];
    }
    // send a byte to ask for more data:
    myPort.write("A");
  }

功能概述

硬件部分：

配合前面提到的Arduino代码，Arduino发送三个传感器的值：
第一个传感器值：控制圆的X位置。
第二个传感器值：控制圆的Y位置。
第三个传感器值：控制圆的颜色。

软件部分：

使用Processing接收来自Arduino的串行数据。
根据接收到的数据动态更新Processing窗口中的圆的位置和颜色。

代码逐行解释

导入库

import processing.serial.*;

导入Processing的串行通信库，用于与Arduino进行通信。

定义变量

Serial myPort;                  // 串行端口对象
float bgcolor;          // 背景颜色
float fgcolor;          // 填充颜色
float xpos, ypos;           // 圆的初始位置

myPort：用于管理串行通信的对象。
bgcolor和fgcolor：分别用于存储背景颜色和填充颜色。
xpos和ypos：圆的初始位置。

`setup()` 函数

void setup() {
  size(640, 480);  // 设置窗口大小为640x480像素

  // 列出所有可用的串行端口
  println(Serial.list());

  // 打开第一个串行端口（索引为0），波特率为9600
  myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);

  // 读取字节直到接收到换行符（ASCII 10）
  myPort.bufferUntil('\n');

  // 绘制图形时使用平滑边缘
  smooth();
}

size(640, 480)：设置Processing窗口的大小为640x480像素。
println(Serial.list())：列出所有可用的串行端口。
myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600)：打开第一个串行端口（索引为0），并设置波特率为9600。确保这与Arduino代码中的Serial.begin(9600)匹配。
myPort.bufferUntil('\n')：设置串行端口，读取字节直到接收到换行符。
smooth()：设置绘制图形时使用平滑边缘。

`draw()` 函数

void draw() {
  background(bgcolor);  // 设置背景颜色
  fill(fgcolor);        // 设置填充颜色
  // 绘制圆
  ellipse(xpos, ypos, 20, 20);
}

background(bgcolor)：设置背景颜色。
fill(fgcolor)：设置填充颜色。
ellipse(xpos, ypos, 20, 20)：在位置(xpos, ypos)绘制一个直径为20的圆。

`serialEvent()` 函数

void serialEvent(Serial myPort) {
  // 从串行缓冲区读取数据，直到换行符
  String myString = myPort.readStringUntil('\n');
  // 去除字符串两端的空白字符
  myString = trim(myString);

  // 按逗号分割字符串，并将分割后的部分转换为整数数组
  int sensors[] = int(split(myString, ','));

  // 打印接收到的传感器值（仅用于调试）
  for (int sensorNum = 0; sensorNum < sensors.length; sensorNum++) {
    print("Sensor " + sensorNum + ": " + sensors[sensorNum] + "\t");
  }
  println();

  // 如果接收到的传感器值数量大于1
  if (sensors.length > 1) {
    // 根据传感器值更新圆的位置和颜色
    xpos = map(sensors[0], 0, 1023, 0, width);
    ypos = map(sensors[1], 0, 1023, 0, height);
    fgcolor = sensors[2];
  }

  // 向Arduino发送字符'A'，请求更多数据
  myPort.write("A");
}

myPort.readStringUntil('\n')：从串行缓冲区读取数据，直到换行符。
trim(myString)：去除字符串两端的空白字符。
split(myString, ',')：按逗号分割字符串。
int(split(myString, ','))：将分割后的部分转换为整数数组。
for循环：打印接收到的传感器值（仅用于调试）。
map()函数：将传感器值映射到窗口的宽度和高度范围内。
myPort.write("A")：向Arduino发送字符'A'，请求更多数据。

工作原理

初始化串行通信：

在setup()函数中，初始化串行通信，设置波特率为9600。
打开第一个串行端口（索引为0）。

接收和处理数据：

在serialEvent()函数中，从串行缓冲区读取数据，直到换行符。
按逗号分割字符串，并将分割后的部分转换为整数数组。
根据传感器值更新圆的位置和颜色。

动态更新图形：

在draw()函数中，根据接收到的数据动态更新圆的位置和颜色。

请求更多数据：

向Arduino发送字符'A'，请求更多数据。

视频讲解

BiliBili： 视睿网络-哔哩哔哩视频 (bilibili.com)

Serial Call and Response in ASCII ASCII连续呼叫和回答

功能概述

硬件部分：

软件部分：

代码逐行解释

定义变量

setup() 函数

loop() 函数

establishContact() 函数

工作原理

示例

功能概述

硬件部分：

软件部分：

代码逐行解释

导入库

定义变量

setup() 函数

draw() 函数

serialEvent() 函数

工作原理

视频讲解

`setup()` 函数

`loop()` 函数

`establishContact()` 函数

`setup()` 函数

`draw()` 函数

`serialEvent()` 函数