我是潘，曾经是个工程师。这是 “Arduino 公开课” 系列的入门教程。经过前面一共18课的基础学习，我们已经掌握了 Arduino 的基本操作，现在是时候进入更深的一个层面。后面几节课会介绍 Arduino 的各类通信协议和内部运作机制。掌握这些知识后，你就可以称为砖家了。有任何疑问请在评论区提出，我会逐一回答。
Arduino 支持串口、I2C、SPI、ISP等几个通信协议。其中，每次写入程序、监测传感器反馈数据时都用到了串口。可以说，串口是人机交互中用到最频繁的一个接口。
但是之前除了按“Upload”写入程序外，串口的作用都是接受传感器的反馈，那么是否可以反过来，通过串口向 Arduino 发送数据，控制 Arduino 呢？其实，很简单。
这次实验我们只需一块 Arduino Uno，通过 USB 接上电脑，写入下面的程序，打开串口监视器，我们输入什么，监视器就会反馈什么：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
charincomingByte=“”; //储存输入的字符
voidsetup(){
Serial.begin(9600); // 设置通信码率，必须跟串口监视器一致
}
voidloop(){
if(Serial.available()>0){//监测串口缓存，当有数据输入时，执行下面语句
incomingByte= char(Serial.read());//读取输入的字符，转换为字符，并赋值给incomingByte
Serial.print(“I received: “);
Serial.println(incomingByte);
}
}
|
是不是很无聊？但其中的学问却很多！
|
1
|
if(Serial.available()>0)
|
首先，该语句用于判断串口缓存中是否有值，如果有才执行赋值和打印，如果没有这个语句，串口监视器会不断循环打印值为空的语句，俗称刷屏了。
其次，Serial.read() 读取串口缓存的数据，每次一个字符值，注意字符值是数字，比如字符“a”得到的结果是“97”，所以需要char() 将其转换为字符值。
现在简单修改一下程序，控制开发板上的LED，输入1打开，输入其他任意字符关闭：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
charincomingByte=“”; //储存输入的字符
voidsetup(){
Serial.begin(9600); // 设置通信码率，必须跟串口监视器一致
pinMode(13,OUTPUT);
}
voidloop(){
if(Serial.available()>0){//监测串口缓存，当有数据输入时，执行下面语句
incomingByte= char(Serial.read());//读取输入的字符，转换为字符，并赋值给incomingByte
if(incomingByte==’1′){
digitalWrite(13,HIGH);
}
else{
digitalWrite(13,LOW);
}
}
}
|
现在问题来了，Serial.read() 每次只能读取一个字符值，如果输入的是一串字符，Arduino 怎么接收？我们修改一下第一个程序：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
/*
作者：Ardui.co
效果：通过串口向 Arduino 输入字符串
版本：1.0
更新时间：2017年3月6日
*/
StringincomingByte=“”; //用 String 声明字符串变量
voidsetup(){
Serial.begin(9600); // 设置通信码率，必须跟串口监视器一致
pinMode(13,INPUT);
}
voidloop(){
while(Serial.available()>0){//监测串口缓存，当有数据输入时，循环赋值给incomingByte
incomingByte+= char(Serial.read());//读取单个字符值，转换为字符，并按顺序一个个赋值给incomingByte
delay(2);//不能省略，因为读取缓冲区数据需要时间
}
if(incomingByte.length()>0){//如果incomingByte有字符串，执行下面语句
Serial.println(incomingByte);
incomingByte=“”;//清空变量，准备下次输入
}
}
|
该程序的核心是：
|
1
|
incomingByte+=char(Serial.read())
|
既然 Serial.read() ，每次只能从串口缓存中读取一个值，那么我们就把每个值，通过 while 语句一个个地赋予字符串变量 incomingByte。
疑问又出现了，Arduino 串口的缓存有多大呢？如果输入一个超大的字符串，是否会溢出？
Arduino串口缓冲区默认为64字节，如果你单次传输的数据较多可以将
#arduino安装目录#\hardware\arduino\cores\arduino\HardwareSerial.cpp中的
#define SERIAL_BUFFER_SIZE 64 修改为 #define SERIAL_BUFFER_SIZE 128 这样就有128字节的缓冲区了。
值得注意的是，程序中delay(2)不能删略，因为读取缓冲区数据需要时间，如果上一个字符没有读取完毕时，进入第二个字符读取的循环，就会出现错误。