Arduino: 串列輸出(RS232 TTL Level)

    在許多應用場合中我們會要求在Arduino和其它設備之間實現相互通信，而最常見也是最簡單的辦法就是使用串列通信。

在串列通信中，兩個設備之間一個接一個地來回發送數位脈衝，它們之間必須遵循相應的協議以保證通信的正確性。

在PC上最常見的串列通信協議是RS-232串行協議，而在各種微控制器（單片機）上採用的則是TTL串行協議。由於這兩者的電平有很大的不同，因此在實現PC機和微控制器的通信時，必須進行相應的轉換。完成RS-232電平和TTL電平之間的轉換一般採用專用芯片，如MAX232等，但在Arduino上是用相應的位準轉換電路來完成的。

根據Arduino的原理圖我們不難看出，ATmega的RX和TX引腳一方面直接接到了數位I/O 端口的0號和1號接腳， 另一方面又通過電平轉換電路接到了串口的母頭上。因此，當我們需要用Arduino與PC通信時，可以用串列線將兩者連接起來；當我們需要用 Arduino與微控制器（如另一塊Arduino）通信時，則可以用數位I/O端口的0號和1號接腳。

串行通信的困難點在於參數的設置，如baud rate、Data bit、Stop bit等，在 Arduino 語言可以使用Serial.begin()函數來簡化這一任務。為了實現數據的發送，Arduino則提供了Serial.print()和Serial.println()兩個函數，它們的區別在於後者會在請求發送的數據後面加上換行符號(line feed)，以提高輸出結果的可讀性。

在這一實驗中沒有用到額外的電路， 我們只需要用串口線將Arduino和PC機連起來就可以了，相應的程式為：

void setup() {

  Serial.begin(9600);

}

void loop() {

  Serial.println("Hello World!");

  delay(1000);

}

在將程式下載到Arduino模塊中之後，在Arduino IDE開發環境的工具欄中單擊“Serial Monitor”控制，打開串列監視器：

接著將Baud rate設置為9600，即保持與實驗中的設置相一致：

如果一切正常，此時我們就可以在Arduino IDE開發環境的Console視窗中看到串列上輸出的數據了：

為了檢查串列上是否有數據發送，一個比較簡單的辦法是在數字I/O端口的1號接腳（TX）和5V電源之間接一個LED，如下圖所示：

這樣Arduino在通過串列向PC發送數據時，相應的發光二極管就會閃爍。