从零开始的MicroPython(四) 串口

news2024/11/15 23:40:31

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文章目录

前言
串口（UART）
- 简介
- MicroPython的UART
- - UART 类——双工串行通信
ESP32(NodeMCU-32S)
- GPIO
- - 简介
  - 引脚
- 文档
- 代码
- ESP32&&PC通讯

前言

在嵌入式学习中，串口发挥着重要的作用，不仅仅是与模块通讯，还发挥了探明黑箱、代码调试的作用。

串口（UART）

简介

在这里插入图片描述

一般来说我们只关心波特率的设置，波特率一般设置为9600或115200，通讯的两端波特率要一样，TX与另一端的RX相接，RX与另一端的TX相接。校验位、数据位、停止位按图中所示设置。

MicroPython的UART

UART 类——双工串行通信

UART 实现标准的 UART/USART 双工串行通信协议。在物理层，它由 2 条线组成：RX 和 TX。通信单位是一个Char，它可以是 8 位或 9 位，一般来说我们选择8位。

可以使用以下方法创建和初始化 UART 对象：

from machine import UART

uart = UART(1, 9600)                         # init with given baudrate
uart.init(9600, bits=8, parity=None, stop=1) # init with given parameters

支持的参数因开发板而异：

Pyboard：位可以是 7、8 或 9。停止可以是 1 或 2。使用parity=None，仅支持 8 和 9 位。启用奇偶校验后，仅支持 7 位和 8 位。

WiPy/CC3200：位可以是 5、6、7、8。停止可以是 1 或 2。

UART 对象是一个stream 对象，读写是使用标准流方法完成的：

uart.read(10)       # read 10 characters, returns a bytes object
uart.read()         # read all available characters
uart.readline()     # read a line
uart.readinto(buf)  # read and store into the given buffer
uart.write('abc')   # write the 3 characters

ESP32(NodeMCU-32S)

GPIO

简介

NodeMCU-32S 是安信可基于 ESP32-32S 模组所设计的核心开发板。该开发板延续了 NodeMCU 1.0经典设计，引出大部分I/O至两侧的排针，开发者可以根据自己的需求连接外设。使用面包板进行开发和调试时，两侧的标准排针可以使操作更加简单方便。

引脚

注意图中的UART。UART0是同电脑通讯的，其他的可以接模块，比如蓝牙：蓝牙模块教程

板子上是CH340和是CP2102的可能有区别。

文档

参阅 machine.UART.

from machine import UART

uart1 = UART(1, baudrate=9600, tx=33, rx=32)
uart1.write('hello')  # write 5 bytes
uart1.read(5)         # read up to 5 bytes

ESP32有三个硬件UART：UART0、UART1和UART2。它们各自分配了默认GPIO，但根据您的ESP32变体和板，这些引脚可能会与嵌入式闪存、板载PSRAM或外设发生冲突。

任何GPIO都可以用于使用GPIO矩阵的硬件UART，除了可以用作 rx的仅输入引脚34-39。为了避免冲突，只需在构建时提供tx 和 rx 引脚即可。下面列出的默认管脚。

	UART0	UART1	UART2
tx	1	10	17
rx	3	9	16

代码

ESP32&&PC通讯

import serial, time, struct   

esp32 = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=.1)

# code for sender
while True:
    str_1 = "Hello"  # replace random float with a string
    str_2 = "World"
    packet_bytes = struct.pack('2s2s', str_1.encode(), str_2.encode())  # '2s2s': two strings, each of length 2
    esp32.write(packet_bytes)   # send 4 bytes, each string is 2 bytes
    time.sleep(0.01)

# code for receiver
# while True:
#     if esp32.in_waiting:       # Get the number of bytes in the input buffer
#         packet_bytes = esp32.read(4)   # receive 4 bytes
#         str_1, str_2 = struct.unpack('2s2s', packet_bytes)  # unpack into two strings
#         print(str_1.decode(), str_2.decode())