第2章　Arduino Uno编程实例

2.1　在串口监视器上显示“Hello！Friend！”

如何用Arduino Uno开发板编程？如何让计算机显示屏显示Arduino Uno开发板运行状态？让我们一起从学习串口监视器显示实验开始吧！

编程前需要准备好Arduino Uno开发板、USB B口电缆线，并在计算机上安装好Arduino软件，具体操作方法详见第1章。

2.1.1　实验描述

（1）让串口监视器每秒显示一行“Hello！Friend！”。

（2）让串口监视器显示秒计时器，即第1行显示“JISHIQI”，空一行，1s后显示“JISHI 1 s”，空一行，2s后显示“JISHI 2 s”，空一行，3s后显示“JISHI 3 s”……

2.1.2　知识要点

1.串口监视器

串口监视器是采用串口通信的终端设备，充当着监控人员的“眼睛”，是调试、分析、测试设备与设备之间串行通信过程的显示窗口，能直观显示程序运行状态，有助于编程人员有效提高编程效率。串口监视器显示技术简单且功能强大，是学习Arduino编程应知、应会的知识。

2.串口通信

串口通信是串口按位（bit）发送和接收字节的通信方式，用于ASCII码字符的传输。串口通信时只需使用发送、接收、地线共3条线即可实现长达1200m的远距离通信。两个端口的串口通信时，波特率、数据位、停止位和奇偶校验位必须完全相同。

Arduino Uno开发板上的数字端口0和1处标有RX（表示接收）和TX（表示发送），与内部CH340G USB-to-TTL芯片相连，提供TTL电压水平的串口信号，与外部设备串口通信。串口通信时，Arduino Uno开发板上标有RX和TX处，发光二极管会以不同速度闪烁。

2.1.3　编程要点

1.语句Serial.begin（9600）；

在void setup（）｛｝的花括号内，常用语句Serial.begin（9600）；表示打开串口，设置数据传输速率为9600bps；串口即采用串行通信方式的接口，bps的中文名称是比特/秒，是数字信号传输速度的单位，也是网络带宽数据流量的单位，Arduino与计算机串行通信时，必须首先打开串口，设置数据传输速率，与Arduino串行通信的串口监视器的数据传输速率也必须设置为9600bps，设置按钮在串口监视器的右下方。

2.语句Serial.println（）；和Serial.print（）；

这两个语句表示将打印数据传输到串口，输出文本。两者的区别在于前者比后者多了换行。

例如：语句Serial.println（"Hello！Friend！"）；表示将打印数据传输到串口，输出文本并换行。将双引号内的字符修改为“Good morning！”，串口监视器将输出文本“Good morning！”并换行。

语句Serial.println（""）；表示输出空的文本并换行，即空一行。

语句Serial.print（"JISHIQI"）；表示将打印数据传输到串口，输出文本“JISHIQI”，没有换行操作。

语句Serial.print（val）；表示将打印数据传输到串口，输出变量val的值。

语句Serial.print（""）；表示输出空的文本，即空一格。

3.语句delay（1000）；

该语句表示延时1000ms，将括号内的数字修改为10000，表示延时10000ms。

4.语句int val=0；

该语句表示定义整型变量val，初始化赋值为0。整型变量即整数型变量，取值范围为-32768～32767，即-215～215-1。

5.语句val=val+1；

该语句表示变量val加1，每执行一次，val的值增加1，常用于循环程序中。

6.串口监视器显示的编程方法

第一步，在setup函数中，打开串口，设置数据传输速率为9600bps。

第二步，在loop函数中，将打印数据传输到串口，输出文本；为控制输出速度，有必要加入延时语句。

2.1.4　程序设计

1.代码一

（1）程序参考

（2）实验结果

双击Arduino软件图标，进入Arduino软件界面，新建文件，输入代码一，保存文件，验证编译，选择COM端口，选择Arduino主板，上传文件（具体操作方法详见第1章）。代码上传成功后，单击“工具”→“串口监视器”命令，串口监视器将1秒显示一行“Hello！Friend！”，如图2.1所示。

2.代码二

（1）程序参考

（2）实验结果

代码上传成功后，单击“工具”→“串口监视器”命令，串口监视器第1行显示“JISHIQI”，再空一行，1s后显示“JISHI 1 s”，再空一行，2s后显示“JISHI 2 s”，空一行，3s后显示“JISHI 3 s”……如图2.2所示。

2.1.5　拓展和挑战

串口监视器每秒显示一行"Hello！Friend！"，空一行后显示"Good morning！"，再空一行后显示"Good afternoon！"，再空一行后显示"Good evening！"，再空一行后显示"Happy Birthday！"，再空一行后显示"Good luck to you！"