5.STM32之通信接口《精讲》之USART通信---实验串口接收程序
根据上节，我们一已经完成了串口发送程序的代码，并且深入的解析探索了串口的原理，接下来，Whappy小编将带领大家进入串口接收程序的探索与实验，并将结合上一节串口发送一起来完成串口的发送和接收实验。
上来两张图
上图为数据手册推荐的TX和RX的GPIO的配置模式！
代码逐步解释
-
设置波特率：
c
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USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;- 配置串口的通信速率为 9600 bps，这决定了串口通信的速率。
-
硬件流控：
c
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USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;- 不使用硬件流控制（如 RTS 和 CTS 信号）。默认只进行基本的 TX/RX 数据传输。
-
工作模式：
c
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USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;- 设置为发送模式（
Tx），即该配置目前只支持数据发送，不包括接收。
- 设置为发送模式（
-
校验位设置：
c
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USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;- 不使用奇偶校验位。
-
停止位：
c
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USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;- 设置 1 个停止位。
-
字长设置：
c
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USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;- 设置字长为 8 位（不包括起始位、校验位和停止位）。
-
初始化 USART1：
c
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USART_Init(USART1, &USART1_InitStructure);- 调用库函数对 USART1 进行初始化，应用上述配置。
-
使能 USART1：
c
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USART_Cmd(USART1, ENABLE);- 启用 USART1 外设。
如何添加接收功能
要使能接收功能，需要将 USART_Mode 设置为接收模式或同时支持发送和接收模式，并适配相应的 GPIO 引脚（如 RX 引脚）。
修改代码：
c
复制代码
USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
添加接收引脚的初始化：
初始化 GPIOA 的 PA10（USART1 RX）为浮空输入或上拉输入模式：
c
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
使用 USART 接收功能：
接收数据可以通过轮询方式或中断方式读取数据。
-
轮询方式： 使用
USART_ReceiveData读取接收到的数据：c
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if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) { uint8_t received_data = USART_ReceiveData(USART1); // 读取数据 } -
中断方式：
- 使能 USART1 的接收中断：
c
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USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); // 使能中断 - 在中断处理函数中读取数据：
c
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void USART1_IRQHandler(void) { if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { uint8_t received_data = USART_ReceiveData(USART1); // 读取接收到的数据 // 处理接收到的数据 } }
- 使能 USART1 的接收中断：
这个可以给大家说一下，目前以及以前学的都是STM32内部集成的外设
在这里Whappy给大家整理一下，也可以看对应的数据手册
以下是 STM32 内部外设整理的表格，适合 A4 大小打印：
| 分类 | 外设名称 | 功能描述 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 通信外设 | USART/UART | 串口通信，支持异步传输，部分支持 LIN、IrDA、Modbus。 | 常用作调试串口和外设通信。 |
| SPI | 全双工同步通信，用于连接传感器、存储设备等。 | 常用于高速短距离数据传输。 | |
| I2C | 主从同步通信协议，连接低速设备（如 EEPROM、传感器）。 | 适用于多设备共享通信总线。 | |
| CAN | 工业控制和汽车通信网络。 | 适合实时和抗干扰场景。 | |
| USB | 支持设备/主机/OTG 模式，可实现与 PC 的通信。 | 部分型号支持 USB 2.0。 | |
| Ethernet | 网络通信接口，用于数据网络传输。 | 高性能型号支持。 | |
| SDIO | 与 SD 卡或 MMC 卡通信。 | 常用于外部存储扩展。 | |
| 定时器外设 | 通用定时器（TIMx） | PWM 生成、定时、中断产生、脉冲计数等。 | 提供灵活的定时功能。 |
| 高级定时器 | 支持复杂 PWM，适合电机控制场景。 | 例如：TIM1、TIM8。 | |
| 基础定时器 | 用于简单的时间基准，如滴答定时器。 | 例如：TIM6、TIM7。 | |
| 看门狗定时器 | 独立看门狗和窗口看门狗，用于提高系统容错性。 | 防止程序跑飞。 | |
| 模拟外设 | ADC | 多通道模数转换，通常为 12 位分辨率。 | 部分型号支持 16 位高精度 ADC。 |
| DAC | 数模转换，将数字信号输出为模拟电压。 | 用于波形生成。 | |
| 比较器 | 模拟信号比较，可实现过零检测。 | 多用于实时保护电路。 | |
| 运算放大器 | 集成模拟放大电路，便于信号处理。 | 仅部分高端型号支持。 | |
| 存储外设 | 闪存（Flash Memory） | 存储程序代码，支持在线擦写。 | 用于固件存储。 |
| SRAM | 数据存储，静态随机存储器。 | 易失性存储器。 | |
| EEPROM | 保存配置数据，非易失性存储器。 | 部分型号支持内置。 | |
| 控制与管理外设 | DMA | 提高数据传输效率，减少 CPU 干预。 | 用于大数据量传输场景。 |
| RTC | 提供低功耗实时时钟，支持日期和时间功能。 | 适合低功耗应用。 | |
| 电源管理模块 | 支持睡眠、停止、待机模式。 | 降低能耗。 | |
| PVD | 电源电压检测器，用于检测异常电压。 | 提供电源保护。 | |
| GPIO | GPIO | 通用输入输出接口，支持输入/输出/模拟模式。 | 可复用为外设功能引脚。 |
| 安全外设 | CRC | 提供数据完整性校验。 | 用于通信或存储校验。 |
| TRNG | 真随机数生成器，用于加密。 | 常见于安全应用。 | |
| 硬件加密引擎 | 支持 AES、SHA 等硬件加速算法。 | 提高加密运算效率。 | |
| 显示外设 | LCD 控制器 | 驱动 LCD 显示屏，支持多种接口标准。 | 仅部分型号支持。 |
| FSMC/FMC | 支持连接外部存储器或显示屏。 | 高性能型号提供支持。 | |
| 特殊外设 | 触摸感应控制器 | 支持触摸按键或触摸屏检测。 | 用于人机交互设计。 |
| 硬件 DIV/SQRT | 硬件实现除法与开方运算，提高效率。 | 部分型号支持。 |
不同 STM32 系列（如 F1、F4、H7 等）外设配置有所差异，实际使用时需查阅对应芯片的参考手册
代码加入部分！
配置接收部分，只需另初始化一下GPIOA的PA10即可，然后在初始化的串口模式配置中或上一个接收部分的模式即可！
接收部分！有查询和中断模式，下面分别演示一下这个模式
在 STM32 或嵌入式开发中，轮询方式和中断方式是两种常用的外设数据处理方式。两者的核心区别在于程序对外设事件的响应机制：
1. 轮询方式
工作原理
- 程序不断检查某个标志位（例如，USART 的接收标志位
USART_FLAG_RXNE），当标志位被设置时，执行相应操作。 - 轮询方式是同步的，程序在等待某个事件发生时无法执行其他任务。
优点
- 实现简单，不需要配置中断。
- 不涉及中断优先级，代码逻辑直观。
缺点
- 占用 CPU 时间：程序不断地检查标志位，会浪费大量 CPU 时间。
- 不适合实时性高或需要处理多任务的场景。
void USART_PollingReceive(void) {
uint8_t received_data;
while (1) {
// 检查 RXNE 标志位，判断是否有数据可读
if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {
// 读取数据
received_data = USART_ReceiveData(USART1);
// 处理接收到的数据
printf("Received: %c\n", received_data);
}
}
}
执行流程：
- 程序进入一个无限循环。
- 持续检查
USART_FLAG_RXNE是否置位。 - 如果有数据，则读取处理。
2. 中断方式
工作原理
- 程序无需主动检查某个标志位。外设事件发生（例如 USART 接收到数据）时，自动触发中断，CPU 跳转到中断服务程序执行预设操作。
- 中断方式是异步的，外设与主程序解耦，CPU 能处理其他任务。
优点
- 高效：CPU 只在外设有事件发生时响应，不浪费时间。
- 支持实时性要求高的场景。
- 易于实现多任务系统的并行性。
缺点
- 实现较复杂，需要配置中断向量表、优先级等。
- 如果中断处理时间过长，可能影响系统的实时性。
示例代码
以下是基于 USART 的中断接收数据的示例：
void USART_InterruptInit(void) {
// USART 初始化略（同之前的代码）
// 启用 USART 接收中断
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
// 配置 NVIC（中断控制器）
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_IRQHandler(void) {
uint8_t received_data;
// 检查是否是接收中断
if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {
// 读取接收到的数据
received_data = USART_ReceiveData(USART1);
// 处理接收到的数据
printf("Interrupt Received: %c\n", received_data);
// 清除中断标志位（库函数自动完成）
}
}
执行流程：
- 当 USART 接收到数据时，硬件自动触发中断。
- CPU 跳转到
USART1_IRQHandler中断服务函数执行处理。 - 处理完成后，CPU 返回主程序继续执行其他任务。
轮询模式：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "Delay.h"
void Serial_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 选择引脚13
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
//串口发送初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 串口发送的TX
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);
//串口接收GPIO初始化
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
//GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);
//内部外设USART1初始化
USART_InitTypeDef USART1_InitStructure;
USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1,&USART1_InitStructure);
USART_Cmd(USART1,ENABLE);
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1,Byte);
while ((USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET));
}
void Serial_SendArray(uint8_t* Array, uint8_t Lenght)
{
uint16_t i;
for(i=0; i<Lenght; i++)
{
Serial_SendByte(Array[i]);
}
}
void Serial_SendString(char* String)
{
uint8_t i;
for(i=0; String[i] != '\0'; i++)
{
Serial_SendByte(String[i]);
}
}
uint32_t Result(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint8_t result = 1;
while(Y--)
{
result = result * X;
}
return result;
}
void Serial_SendNum(uint32_t Num, uint16_t Lenght)
{
uint16_t i;
uint32_t ww;
for(i=Lenght; i>0; i--)
{
ww = Result(10,i-1);
Serial_SendByte((Num/ww )% 10 + '0');
}
}
int fputc(int ch, FILE* f)
{
Serial_SendByte(ch);
return ch;
}
void Serial_Printf(char* format, ...)
{
char String[100];
va_list arg;
va_start(arg,format);
vsprintf(String, format, arg);
va_end(arg);
Serial_SendString(String);
}
重定向C库函数printf()到串口，重定向后可使用printf();
//int fputc(int ch,FILE *f)
//{
//USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
//while(!(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)));
//return ch;
//}
void USART_PollingReceive(void) {
uint8_t received_data;
Serial_Printf("Please enter the book command: ");
while (1) {
// 检查 RXNE 标志位，判断是否有数据可读
if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {
// 读取数据
received_data = USART_ReceiveData(USART1);
// 只有在接收到'3'时才处理接收的数据
if (received_data == '3') {
// 点亮LED
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 点亮LED
// 处理接收到的数据
printf("Received: %c\n", received_data);
// 等待一段时间，模拟LED点亮一段时间后熄灭（可选）
Delay_ms(1000); // 延时1000ms，具体延时函数需要根据你的环境定义
// 熄灭LED
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 熄灭LED
} else {
// 如果接收到的不是'3'，则继续等待
printf("Invalid command received: %c\n", received_data);
}
}
}
}
中断模式：
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include "Delay.h"
void Serial_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 选择引脚13
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO
//串口发送初始化
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructrue;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出 串口发送的TX
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);
//串口接收GPIO初始化
GPIO_InitStructrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入
GPIO_InitStructrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
//GPIO_InitStructrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructrue);
//内部外设USART1初始化
USART_InitTypeDef USART1_InitStructure;
USART1_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART1_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART1_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART1_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
USART1_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART1_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_Init(USART1,&USART1_InitStructure);
USART_Cmd(USART1,ENABLE);
//开启中断
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE,ENABLE);
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//NVIC配置
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void Serial_SendByte(uint8_t Byte)
{
USART_SendData(USART1,Byte);
while ((USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET));
}
void Serial_SendArray(uint8_t* Array, uint8_t Lenght)
{
uint16_t i;
for(i=0; i<Lenght; i++)
{
Serial_SendByte(Array[i]);
}
}
void Serial_SendString(char* String)
{
uint8_t i;
for(i=0; String[i] != '\0'; i++)
{
Serial_SendByte(String[i]);
}
}
uint32_t Result(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint8_t result = 1;
while(Y--)
{
result = result * X;
}
return result;
}
void Serial_SendNum(uint32_t Num, uint16_t Lenght)
{
uint16_t i;
uint32_t ww;
for(i=Lenght; i>0; i--)
{
ww = Result(10,i-1);
Serial_SendByte((Num/ww )% 10 + '0');
}
}
int fputc(int ch, FILE* f)
{
Serial_SendByte(ch);
return ch;
}
void Serial_Printf(char* format, ...)
{
char String[100];
va_list arg;
va_start(arg,format);
vsprintf(String, format, arg);
va_end(arg);
Serial_SendString(String);
}
重定向C库函数printf()到串口，重定向后可使用printf();
//int fputc(int ch,FILE *f)
//{
//USART_SendData(USART1,(uint8_t)ch);
//while(!(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)));
//return ch;
//}
void USART_PollingReceive(void) {
uint8_t received_data;
Serial_Printf("Please enter the book command: ");
while (1) {
// 检查 RXNE 标志位，判断是否有数据可读
if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) {
// 读取数据
received_data = USART_ReceiveData(USART1);
// 只有在接收到'3'时才处理接收的数据
if (received_data == '3') {
// 点亮LED
GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 点亮LED
// 处理接收到的数据
printf("Received: %c\n", received_data);
// 等待一段时间，模拟LED点亮一段时间后熄灭（可选）
Delay_ms(1000); // 延时1000ms，具体延时函数需要根据你的环境定义
// 熄灭LED
GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4); // 熄灭LED
} else {
// 如果接收到的不是'3'，则继续等待
printf("Invalid command received: %c\n", received_data);
}
}
}
}
//USART中断入口函数
void USART1_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE))
{
uint16_t ReceiveData = USART_ReceiveData(USART1);
USART_SendData(USART1,ReceiveData);
while (USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_RXNE));
USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
}
}
结尾了我要总结一下：
串口（USART）通信是单片机中一种常用的通信方式，主要用于设备之间的数据交换。它的特点是通过串行数据传输，在硬件资源有限的情况下，能够高效地进行数据传输。
典型应用场景：
-
设备间通信：
- 常见场景：多个设备之间通过串口进行数据交换，比如在嵌入式系统中，多个传感器（温湿度传感器、光传感器等）通过串口将数据发送到主控单片机进行处理。
- 实例：假设你在一个温度监测系统中，温度传感器通过串口向单片机发送温度数据，单片机接收到数据后进行处理，并根据温度值控制风扇的开关。
-
与计算机的通信：
- 常见场景：单片机通过串口与计算机进行通信，通常用于调试、数据传输和控制。
- 实例：在开发过程中，单片机通过串口向计算机发送调试信息（例如温度、湿度数据或状态信息），开发者通过计算机监控这些数据。这种方式在嵌入式系统开发时非常常见。
-
调试与诊断：
- 常见场景：在开发嵌入式系统时，串口被广泛应用于调试信息的输出。通过串口输出数据或错误信息，帮助开发者进行调试。
- 实例：开发过程中，单片机通过串口发送错误代码或状态信息，开发者通过串口终端查看这些信息，帮助调试程序。
-
无线通信模块：
- 常见场景：串口可以与无线模块（如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee）配合使用，用于实现无线通信。
- 实例：一个常见的应用是蓝牙模块（如HC-05），它通过串口与单片机连接，单片机通过串口接收来自手机的指令并进行相应操作。例如，用户通过手机上的蓝牙应用向单片机发送指令，控制家电（如开启灯光、调节温度等）。
-
外设控制：
- 常见场景：使用串口控制外部设备，如液晶显示屏、步进电机等。
- 实例：在智能家居中，单片机通过串口控制一个LCD显示屏，显示实时温度、湿度等信息。用户通过串口发送命令，控制显示的内容。
详细示例：温湿度传感器通信
假设一个智能家居系统中有一个温湿度传感器（如DHT11），它通过串口（USART）与主控单片机（例如STM32）进行通信。工作流程如下：
- 发送数据：传感器通过串口发送温度和湿度数据。
- 接收数据：单片机接收传感器的数据，通过串口的接收缓冲区存储。
- 处理数据：单片机将接收到的数据进行解析，并根据预设的阈值执行相应操作，比如调节空调、打开加湿器或关闭风扇。
- 反馈：单片机还可以通过串口将处理后的数据（例如当前温度和湿度）发送回控制系统或计算机，便于远程监控。
总结：
串口通信在嵌入式系统中的应用非常广泛，不仅用于设备间的简单数据交换，还能支持各种外设的控制与调试。通过适当的配置和使用，串口通信可以实现有效的数据传输和设备控制。
例如：
场景描述：
在此应用中，我们假设使用一个温度传感器（例如DHT11或DHT22）通过串口（USART）将温度数据发送到单片机。单片机根据接收到的温度值来控制风扇的状态。如果温度高于预设的阈值，则风扇开启；如果温度低于阈值，则风扇关闭。
硬件连接：
- 温湿度传感器（DHT11/DHT22）通过串口（例如USART1）与STM32单片机连接。
- 风扇（例如继电器控制的风扇）由STM32单片机的GPIO引脚控制。
代码实现：
- 初始化串口通信：初始化STM32的USART，用于接收温度传感器的数据。
- 接收数据：通过串口接收温度数据。
- 处理数据：根据接收到的温度值控制风扇的开关。
- 风扇控制：使用GPIO控制风扇。
#include "stm32f10x.h" #include <stdio.h> #define FAN_PIN GPIO_Pin_0 // 假设风扇连接在GPIOA的Pin 0 #define TEMP_THRESHOLD 30 // 设定的温度阈值，单位：摄氏度 void USART_Init_Config(void); void GPIO_Init_Config(void); void USART_PollingReceive(void); void Fan_Control(uint8_t state); int main(void) { // 初始化串口和GPIO USART_Init_Config(); GPIO_Init_Config(); // 无限循环，定期检查接收到的数据 while (1) { USART_PollingReceive(); // 等待并接收温度数据 } } void USART_Init_Config(void) { // 初始化USART1 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // USART1_TX GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // USART1_RX GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); USART_InitTypeDef USART_InitStructure; USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600; // 波特率9600 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; // 发送和接收模式 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } void GPIO_Init_Config(void) { // 初始化风扇控制GPIO RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = FAN_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); } void USART_PollingReceive(void) { uint8_t received_data; // 检查RXNE标志位，判断是否有数据可读 if (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == SET) { // 读取接收到的数据 received_data = USART_ReceiveData(USART1); // 打印接收到的数据 printf("Received temperature: %c\n", received_data); // 判断温度数据，并控制风扇 if (received_data >= TEMP_THRESHOLD) { Fan_Control(1); // 温度超过阈值，开启风扇 } else { Fan_Control(0); // 温度低于阈值，关闭风扇 } } } void Fan_Control(uint8_t state) { // 控制风扇的开关 if (state == 1) { GPIO_SetBits(GPIOA, FAN_PIN); // 开启风扇 } else { GPIO_ResetBits(GPIOA, FAN_PIN); // 关闭风扇 } }代码解释：
-
串口初始化（USART_Init_Config）：
- 配置串口波特率为9600，启用接收和发送模式，并且没有硬件流控制。
- 配置USART1的TX引脚（PA9）为推挽输出模式，RX引脚（PA10）为浮空输入模式。
-
GPIO初始化（GPIO_Init_Config）：
- 配置风扇控制引脚（PA0）为推挽输出模式，用来控制风扇的开关。
-
串口接收数据（USART_PollingReceive）：
- 通过轮询方式检查串口接收标志（RXNE）。如果接收到数据，则读取数据并处理。
- 假设温度传感器将数据以字符的形式发送（例如字符
'30'表示30°C）。 - 根据接收到的温度数据判断是否大于设定的阈值。如果温度超过阈值，调用
Fan_Control(1)开启风扇，否则调用Fan_Control(0)关闭风扇。
-
风扇控制（Fan_Control）：
- 控制风扇的开关。如果参数
state为1，开启风扇；如果为0，关闭风扇。
总结：
该系统通过串口接收温度数据并根据数据控制风扇的开关，属于典型的串口通信应用场景。通过串口通信，单片机能够与外部温湿度传感器进行数据交换，根据接收到的实时数据做出响应，从而实现温控系统的自动化。
下一节我们将进行数据包以及多字节的数据发送与接收
其中包括HEX数据包发送和文本格式数据包的发送与接收
期待！！！！！！
- 控制风扇的开关。如果参数
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_58662017/article/details/143872669
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