STM32F103C8T6第4天：串口实验（非中断和中断）、hc01蓝牙、esp8266WIFI、4g

1. 串口基本介绍（332.36）

常用函数介绍

串口发送/接收函数：

HAL_UART_Transmit(); 串口发送数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Receive(); 串口接收数据，使用超时管理机制
HAL_UART_Transmit_IT(); 串口中断模式发送
HAL_UART_Receive_IT(); 串口中断模式接收

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart,
      uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

作用：以阻塞的方式发送指定字节的数据

形参 1 ：UART_HandleTypeDef 结构体类型指针变量
形参 2：指向要发送的数据地址
形参 3：要发送的数据大小，以字节为单位
形参 4：设置的超时时间，以ms单位

HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart,
      uint8_t *pData, uint16_t Size)

作用：以中断的方式接收指定字节的数据

形参 1 是 UART_HandleTypeDef 结构体类型指针变量
形参 2 是指向接收数据缓冲区
形参 3 是要接收的数据大小，以字节为单位

此函数执行完后将清除中断，需要再次调用以重新开启中断。

串口中断回调函数：

HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); //串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //发送中断回调函数
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart); //接收中断回调函数

状态标记变量：

USART_RX_STA（符合变量的命名规则下可重新命名）：
- 从 0 开始，串口中断接收到一个数据（一个字节）就自增 1。当数据读取全部 OK 时候（回车和换行符号来的时
  候），那么 USART_RX_STA 的最高位置 1，表示串口数据接收全部完毕了，然后 main 函数里面可以处理数据
  了。

串口接收中断流程

在这里插入图片描述

2. 串口实验（非中断）（333.37）

需求： 接受串口工具发送的字符串，并将其发送回串口工具。
硬件接线：
- TX – A10
- RX – A9
- gnd – gnd （5v 实测可以不接）
  一定要记得交叉接线！！
串口配置：

选定串口
选择模式（异步通讯）
串口配置
使用MicroLIB库
从魔术棒打开，这个勾勾一定要打上，否则 printf 无法重映射！

STM32CubeMx工程配置
串口调试助手的一些设置
代码（11.uart1_test/MDK-ARM）

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int fputc(int ch, FILE *f)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
int main(void)
{
	unsigned char ch[20] = {0};//char(acter)
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();//串口初始化
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *) "hello world\n", strlen("hello world\n"), 100);//超时100
  while (1)
  {
		HAL_UART_Receive(&huart1, ch, 19, 100);//有\0所以要20-1
		//HAL_UART_Transmit(&huart1, ch, strlen((const char *)ch), 100);
		printf("%s", ch);//printf重定向（串口输出）
		memset(ch, 0, strlen((const char *)ch));//清空
  }
}

3. 串口实验（中断）（334.38）

需求： 通过中断的方法接受串口工具发送的字符串，并将其发送回串口工具。
硬件接线：（同上）
- TX – A10
- RX – A9
- gnd – gnd （5v 实测可以不接）
  一定要记得交叉接线！！
串口配置：
前4步同上

打开中断

代码（12.uart2_test/MDK-ARM）

#include <stdio.h>
//串口接收缓存（1字节）
uint8_t buf=0;
//定义最大接收字节数 200，可根据需求调整
#define UART1_REC_LEN 200
// 接收缓冲, 串口接收到的数据放在这个数组里，最大UART1_REC_LEN个字节
uint8_t UART1_RX_Buffer[UART1_REC_LEN];
// 接收状态
// bit15，   接收完成标志
// bit14，   接收到0x0d
// bit13~0，  接收到的有效字节数目
uint16_t UART1_RX_STA = 0;
// 接收完成（一个字节）回调函数，收到一个数据后，在这里处理
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
  // 判断中断是由哪个串口触发的
  if(huart->Instance == USART1)
 {
    // 判断接收是否完成（UART1_RX_STA bit15 位是否为1）
    if((UART1_RX_STA & 0x8000) == 0)//如果不是1即没有接收完成
   {
      // 如果已经收到了 0x0d （回车），
      if(UART1_RX_STA & 0x4000)
     {
        // 则接着判断是否收到 0x0a （换行）
        if(buf == 0x0a)
          // 如果 0x0a 和 0x0d 都收到，则将 bit15 位置为1
          UART1_RX_STA |= 0x8000;
        else
          // 否则认为接收错误，重新开始
          UART1_RX_STA = 0;
     }
      else   // 如果没有收到了 0x0d （回车）
     {
        //则先判断收到的这个字符是否是 0x0d （回车）
        if(buf == 0x0d)
       {
          // 是的话则将 bit14 位置为1
          UART1_RX_STA |= 0x4000;
       }
        else
       {
          // 否则将接收到的数据保存在缓存数组里
          UART1_RX_Buffer[UART1_RX_STA & 0X3FFF] = buf;
          UART1_RX_STA++;
          // 如果接收数据大于UART1_REC_LEN（200字节），则重新开始接收
          if(UART1_RX_STA > UART1_REC_LEN - 1)
            UART1_RX_STA = 0;
       }
     }
   }
    // 重新开启中断
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
 }
}
int fputc(int ch, FILE *f)//printf重定向（串口输出）
{   
  unsigned char temp[1]={ch};
  HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff); 
  return ch;
}
int main()
{
	HAL_Init();
	SystemClock_Config();
	MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();

	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1);
	while (1)
	{
	/* USER CODE END WHILE */
	/* USER CODE BEGIN 3 */
	  //判断判断串口是否接收完成
	  if(UART1_RX_STA & 0x8000)
	 {
	    printf("收到数据：");
	    // 将收到的数据发送到串口
	    HAL_UART_Transmit(&huart1, UART1_RX_Buffer, UART1_RX_STA & 0x3fff, 0xffff);
	    // 等待发送完成
	    while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);
	    printf("\r\n");
	    // 重新开始下一次接收
	    UART1_RX_STA = 0;
	 }
	 printf("Hello Jessie!\r\n");
	 HAL_Delay(2000);//每两秒检测一次
	}
}

4. 蓝牙插座_风扇_灯（非中断）（335.39）

项目需求

通过蓝牙模块，实现手机控制蓝牙插座/风扇/灯。
本质：

采用蓝牙的透传功能；
控制 IO 口的输出。

项目框图

在这里插入图片描述

硬件清单

HC01 蓝牙模块
CH340 USB串口工具
杜邦线

项目设计

HC01_TX – RX1（A10）
HC01_RX – TX1（A9）
gnd – gnd （5v 实测可以不接）

项目实现（串口非中断法）

STM32CubeMx工程配置（串口非中断法）
- 第2节基础之上设置gpio口
代码（13.bluetooth_led_project1/MDK-ARM）

while (1)
  {
		HAL_UART_Receive(&huart1, ch, 19, 100);//有\0所以要20-1
		//HAL_UART_Transmit(&huart1, ch, strlen((const char *)ch), 100);
		printf("%s", ch);//printf重定向（串口输出）
		if(!strcmp((char *)ch, "open"))//字符串比较 相等返回0
		{
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);//点亮
			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_RESET)//进一步判断
				printf("LED1已打开\r\n");
		}
		else if (!strcmp((char *)ch, "close"))
		{
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);//熄灭
			if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_SET)
				printf("LED1已关闭\r\n");
		}
		else
		{//如果不是以上指令
			if(ch[0] != '\0')
				printf("指令发送错误：%s\r\n", ch);
		}
		memset(ch, 0, strlen((char *)ch));//清空
  }

在这里插入图片描述

5. 蓝牙插座_风扇_灯（中断）（334.40）

蓝牙的波特率是9600
代码（14.bluetooth_led_project2/MDK-ARM）

while (1)
  {
		//判断判断串口是否接收完成
		if(UART1_RX_STA & 0x8000)
		{
			printf("收到数据：");
			// 将收到的数据发送到串口
			HAL_UART_Transmit(&huart1, UART1_RX_Buffer, UART1_RX_STA & 0x3fff, 0xffff);
			// 等待发送完成
			while(huart1.gState != HAL_UART_STATE_READY);
			printf("\r\n");
			if(!strcmp((char *)UART1_RX_Buffer, "open"))//字符串比较 相等返回0
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_RESET);//点亮
				if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_RESET)//进一步判断
					printf("LED1已打开\r\n");
			}
			else if (!strcmp((char *)UART1_RX_Buffer, "close"))
			{
				HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, GPIO_PIN_SET);//熄灭
				if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_SET)
					printf("LED1已关闭\r\n");
			}
			else
			{//如果不是以上指令
				if(UART1_RX_Buffer[0] != '\0')
					printf("指令发送错误：%s\r\n", UART1_RX_Buffer);
			}
			memset(UART1_RX_Buffer, 0, strlen((char *)UART1_RX_Buffer));//清空
			// 重新开始下一次接收
			UART1_RX_STA = 0;
		}
		//printf("Hello Jessie!\r\n");
		HAL_Delay(40);
  }
}