嵌入式开发日记（1）——Arduino入门与串口通信的调试

项目背景是开发一台帕金森病人的辅助康复护臂，算是从零做起，在这儿把经验总结一下，供同学参考

先写一下相关的背景知识：

1 串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。pyserial模块封装了python对串口的访问，为多平台的使用提供了统一的接口。

2 Python 安装 pyserial库后出现 AttributeError: module 'serial' has no attribute 'Serial'

原因：建的工程文件不能跟库文件重名！！！！

3 Arduino IDE中有很多示例参考

4 注意分清数字接口，模拟接口，接地接口，板子如下

5 pySerial 封装了串口通讯模块, 像文件读写一样的API，read、write（readline等也受支持）

常用的方法函数有：导入串口模块import serial；打开串口ser = serial.Serial(端口名称,...其他参数)，ser.open()方法可以在close之后再次打开相应端口；关闭串口ser.close()；通过串口写入ser.write(b'')，参数需要使用字节bytes类型，如果是str类型，则可以使用encode('utf-8')的方式进行转换；读取模块信息的方法如下，x = ser.read()读取一个字节，x=read(n)读取n个字节，readline()可以用来读取一行。

6 加载库文件SCoop出错：到https://github.com/fabriceo/SCoop下载SCoop库，然后添加到Arduino IDE中。

7 在pyserial中，ser.write()方法输入参数为字符串，因此无法直接将16进制数写入串口，需要先转换为字符串，再通过decode编码为unicode字符发送到串口

8 pyserial库常用函数介绍

serial = serial.Serial(‘COM1’, 115200) 打开COM1并设置波特率为115200，COM1只适用于Windows

serial = serial.Serial(‘/dev/ttyS0’, 115200) 打开/dev/ttyS0并设置波特率为115200, 只适用于Linux

print serial .portstr 能看到第一个串口的标识

serial .write(“hello”) 往串口里面写数据

serial .close() 关闭serial 表示的串口

serial .open() 打开串口

data = serial .read(num) 读num个字符

data = serial .readline() 读一行数据，以/n结束，要是没有/n就一直读，阻塞。

serial .baudrate = 9600 设置波特率

print serial 可查看当前串口的状态信息

serial .isOpen() 当前串口是否已经打开

serial.inWaiting() 判断当前接收的数据

serial.flushInput() 清除输入缓冲区数据

serial.flushOutput() 中止当前输出并清除输出缓冲区数据

9 Arduino读者只需要知道，当输入5V的时候输出为3.3V，输入9V的时候输出才为5V，所以用9V（9V~12V均可，但是过高的电源会烧坏板子）电源供电的原因就在这。

Arduino程序的架构大体可分为3个部分。（1）声明变量及接口的名称。（2）setup()。在Arduino程序运行时首先要调用setup()函数每次 Arduino 上电或重启后，setup()函数只运行一次，用于初始化变量、设置针脚的输出/输入类型、配置串口、引入类库文件等等。

3）loop()。在setup()函数中初始化和定义变量，然后执行loop()函数。顾名思义，该函数在程序运行过程中不断地循环，根据反馈，相应地改变执行情况。通过该函数动态控制Arduino主控板。

13 数字引脚常量：INPUT和OUTPUT 当引脚被配置成INPUT时，此引脚就从引脚读取数据；当引脚被配置成OUTPUT时，此引脚向外部电路输出数据。引脚电压常量：HIGH和LOW

这两个常量也是必须大写的。HIGH表示的是高电位，LOW表示的是低电位。当一个引脚通过pinMode配置为OUTPUT，并通过digitalWrite设置为LOW时，引脚为0V，当digitalWrite设置为HIGH时，引脚的电压应在5V。