串口接收十六进制代码控制点灯

topdog

设问串口接收十六进制的一串代码：00 00 00 00 00 00 FA 01，需要截取FA此段位置，即将00~FF转换成对应的十进制0~255，控制灯的亮度。



1，从串口读取单个的字符，把它们连接成字符串inputString。


2，Arduino在处理字符串有自己独特的语法，使用起来非常方便。譬如截取F，它在inputString字符串中第18位，至第19位截取，所以写成inputString.substring(18, 19)。第一个0的位置它的序列号是0呀！

3，十六进制FA，规范的写法是0xFA，对应的十进制值是250。十六进制的F表示15，A表示10，十六进制（HEX）转换十进制（DEC）公式：F*16^1+A*16^0=250 。

4,此程序中使用Aduino字符串的法言法语自定义函数int HexChangeDec(String ch)，大家可以玩味一下。String虽然截取了一个字符但是在程序中依然是字符串类型（string），不是字符类型（char）。


[pre]const int LedPin = 9;
String inputString = "";
bool Status = false;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LedPin, OUTPUT);
  analogWrite(LedPin, 0);
  inputString.reserve(200);
}

void loop()
{
  if (Status)
  {
    //Serial.println(inputString);
    String Ten = inputString.substring(18, 19);
    String Unit = inputString.substring(19, 20);
    int Val = HexChangeDec(Ten) * 16 + HexChangeDec(Unit);
    //Serial.println(Val);
    analogWrite(LedPin, Val);

    inputString = "";
    Serial.flush();

    Status = false;
  }
}

int HexChangeDec(String ch)
{
  String Hex0 = "0123456789ABCDEF";
  for (int i = 0; i < Hex0.length() + 1; i++)
  {
    String Hex1 = Hex0.substring(i, i + 1);
    if (ch == Hex1)
    {
      return i;
    }
  }
}

void serialEvent()
{
  if (Serial.available())
  {
    char inChar = (char)Serial.read();
    inputString += inChar;
    if (inChar == '\n')
    {
      Status = true;
    }
  }
}[/pre]


5，举一反三，我们还可以使用字符串处理函数charAt()，截取字节类型，再结合ASCII编码的序列计算出十进制值。charAt()应用时字符在字符串中的实际位置截取。例如：00 00 00 00 00 00 FA 01里面，截取F, 即inputString.charAt(18)。

6，ASCII编码是由二进制表示的，譬如'0'，二进制就是0011 0000，用十进制表示就是48。再如‘A’,二进制就是0100 0001，用十进制表示就是65。

7，0~9的ASCII编码减去48（字符0作为基准）一定小于10，字符编码和A字符编码之差就是十进制的值。另外A~F的ASCII编码减去48一定大于10，9到A还间隔了7个字符，所以减去7，才能求得对应的十进制值。

8，本例(ch - '0' > 10) ? ch - '0' - 7 : ch - '0' 是三元运算符，她是软件编程中的一个固定格式，语法是“条件表达式?表达式1:表达式2”。使用这个算法可以使调用数据时逐级筛选。条件表达式为真，输出为表达式1的值；条件表达式为假，输出为表达式2的值。


[pre]const int LedPin = 9;
String inputString = "";
bool Status = false;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LedPin, OUTPUT);
  analogWrite(LedPin, 0);
  inputString.reserve(200);
}

void loop()
{
  if (Status)
  {
    //Serial.println(inputString);
    char Ten = inputString.charAt(18);
    char Unit = inputString.charAt(19);
    int Val = HexChangeDec(Ten) * 16 + HexChangeDec(Unit);
    //Serial.println(Val);
    analogWrite(LedPin, Val);

    inputString = "";
    Serial.flush();

    Status = false;
  }
}

int HexChangeDec(char ch)
{
  return (ch - '0' > 10) ? ch - '0' - 7 : ch - '0';
}

void serialEvent()
{
  if (Serial.available())
  {
    char inChar = (char)Serial.read();
    inputString += inChar;
    if (inChar == '\n')
    {
      Status = true;
    }
  }
}[/pre]
9，打开串口监视器，请注意程序里面 inChar == '\n'，'\n'为换行符，所以要在右下角选择换行符，这样就可以直接在串口输入行键入编码实现控制了。
10，UNO支持analogWrite()功能的管脚是3、5、6、9、10、11，带有~符号标记。

lanceli

这样似乎效率更高？ int o = (ch-'0' > 10) ? ch-'A'+10 : ch-'0';

redtxd

感谢老师的讲解，非常实用的案例。

redtxd

还有个问题麻烦老师，这个例子我测试几遍，如果数据不断变化的话，必须把串口关闭，再打开才能收到新的数据。

topdog

redtxd 发表于 2020-11-20 15:41
还有个问题麻烦老师，这个例子我测试几遍，如果数据不断变化的话，必须把串口关闭，再打开才能收到新的数据 ...

打开串口监视器，请注意程序里面 inChar == '\n'，'\n'为换行符，所以要在右下角选择换行符，这样就可以直接在串口输入行键入编码实现控制了。
你也可以改成inChar == '\r'，'\r'为回车符，那么就要右下角选择回车符，在你按发送的时候，IDE会自动给你加回车键。

topdog

lanceli 发表于 2020-11-20 00:48
这样似乎效率更高？ int o = (ch-'0' > 10) ? ch-'A'+10 : ch-'0';

谢谢lanceli的关心和指导，一起学习一起进步。

topdog

redtxd 发表于 2020-11-20 12:36
感谢老师的讲解，非常实用的案例。

串口控制的知识点还是比较多的，未能覆盖之处还请海涵，希望能够对你的学习有所帮助。

redtxd

     谢谢老师的热心帮助，还是在你的帖子上请教吧。
      两个例子我都试验过，都能正常控制。但是加入我做的程序中就无法实现，主要还是我的基础太差

      下面详细给老师说一下我想实现的功能：
       我采用Arduino nano、CAN-TLL模块，想通过CAN模块接收CAN总线上帧ID为48的数据
    （已通过设置CAN模块实现帧ID的过滤）如下图：

      如果CAN模块数据从软串口（2，3）输入，通过arduino的USB口接收数据正常，代码和接收情况如下：
/*
Arduino UNO软串口通信
*/
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial CanSerial(2, 3); // RX, TX    CAN模块接软串口
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  CanSerial.begin(115200);        //初始化软串口

}
void loop()
{
  if (CanSerial.available())
    Serial.write(CanSerial.read());
}

      
     
    但是加入取值就不行了，硬串口接收不到数据，灯也不受控，程序如下：

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial CanSerial(2, 3); // RX, TX
const int LedPin = 11;
String inputString = "";
bool Status = false;
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  CanSerial.begin(115200);
  pinMode(LedPin, OUTPUT);
  analogWrite(LedPin, 0);
  inputString.reserve(200);
}
void loop()
{
  if (Status)
  {
        String Ten = inputString.substring(18, 19);
    String Unit = inputString.substring(19, 20);
    int Val = HexChangeDec(Ten) * 16 + HexChangeDec(Unit);
    Serial.println(Val);                      //将转换后的数据在（0，1）显示
    analogWrite(LedPin, Val);
    inputString = "";
    CanSerial.flush();
    Serial.flush();
    Status = false;
  }
}
int HexChangeDec(String ch)
{
  String Hex0 = "0123456789ABCDEF";
  for (int i = 0; i < Hex0.length() + 1; i++)
  {
    String Hex1 = Hex0.substring(i, i + 1);
    if (ch == Hex1)
    {
      return i;
    }
  }
}
void serialEvent()
{
  if (CanSerial.available())
  {
    char inChar = (char)CanSerial.read();
    inputString += inChar;
    if (inChar == '\n')
    {
      Status = true;
    }
  }
}

topdog

redtxd 发表于 2020-11-27 18:15
谢谢老师的热心帮助，还是在你的帖子上请教吧。
      两个例子我都试验过，都能正常控制。但是加入 ...

你瞧从sscom这张图片看勾选了加回车换行，再从你的程序Serial.write(CanSerial.read())分析，两条接收的字符串都换行了，说明上位机发字符串尾部是加了回车符，文章中第九点和讨论区第五楼都提到过了，请你换成 inChar == '\n' || inChar == '\r'  就ok了!

锅小六

想问一些怎么接收 01 02 00 8F 4A这个多个数组，比如要接收5个，每接收一组就存储一下，最后在提取有用的进行计算，这个怎么实现啊