代码收藏家技术教程 2024-02-28

使用HAL库实现STM32简单串口通信

一、实验要求

（1）了解串口协议和RS-232标准，以及RS232电平与TTL电平的区别；了解"USB/TTL转232"模块（以CH340芯片模块为例）的工作原理。
（2）STM32系统给上位机（win10）连续发送“hello windows！”。win10采用“串口助手”工具接收。
（3）在完成以上任务基础，继续扩展功能：当上位机给stm32发送一个字符“#”后，stm32暂停发送“hello windows！”；发送一个字符“*”后，stm32继续发送；

二、实验介绍

2.1RS232电平与TTL电平的区别

RS232电平与TTL电平是两种常见的串行通信电平标准，它们在电压级别和信号极性等方面有一些区别：
电压级别：RS232电平通常使用正负12V的电压表示逻辑高低电平，其中正电压表示逻辑低，负电压表示逻辑高。而TTL电平通常使用0-5V的电压表示逻辑高低电平，其中0V表示逻辑低，5V表示逻辑高。
信号极性：RS232电平是负逻辑极性，即逻辑高对应负电压，逻辑低对应正电压。而TTL电平是正逻辑极性，即逻辑高对应正电压，逻辑低对应0V。
信号范围：RS232电平的信号范围更广，可以在几百米的距离内传输信号。而TTL电平一般用于近距离通信，其传输距离通常在几十米以内。
驱动能力：由于RS232电平的电压较高，其驱动能力更强，可以用于驱动长距离的传输线。而TTL电平的电压较低，其驱动能力有限，适用于短距离通信。

2.2USB/TTL转232"模块原理

USB接口：模块的一端是一个USB接口，用于将模块连接到计算机或其他USB设备。
CH340芯片：模块内部集成了CH340芯片，这是一种USB转串口芯片。它负责处理USB信号和串口信号之间的转换。
USB转串口：CH340芯片能够将从USB接口接收到的数据转换为串口信号，并通过相应的串口引脚输出。
RS232电平转换：通过特定的电路，CH340芯片将串口信号转换为RS232电平。这通常涉及电平变换、信号极性翻转和放大等处理。
RS232接口：模块的另一端是一个RS232串口接口，它可以与其他RS232设备进行连接，实现串行通信。

三、连续发送“hello Windows！”

3.1创建工程

根据自己的芯片选择创建项目（以STM32F103C8T6为例）

串口配置

进行下列设置

进行设置，编译生成。

3.2添加代码

while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
	  HAL_UART_Transmit(&huart1, "hello windows!\r\n",16,100);//发送hello windows!
	  HAL_Delay(2000);//延时2秒
    /* USER CODE BEGIN 3 */

3.3烧录结果

四、使用字符控制发送“hello Windows！”

工程创建其他一样，添加该设置

main函数代码


#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include <string.h>

void SystemClock_Config(void);

char c;//指令 0:停止  1:开始
char message[]="hello Windows\n";//输出信息
char tips[]="CommandError\n";//提示1
char tips1[]="Start.....\n";//提示2
char tips2[]="Stop......\n";//提示3
int flag=0;//标志 0:停止发送 1.开始发送


int main(void)
{
	HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
	
	//设置接受中断
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&c, 1);

	
	//当flag为1时,每秒发送一次信息
	//当flag为0时,停止
  while (1)
  {
		if(flag==1){
			//发送信息
			HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&message, strlen(message),0xFFFF); 
			
			//延时
			HAL_Delay(1000);
		}
  }
}

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	
	//当输入的指令为0时,发送提示并改变flag
	if(c=='0'){
		flag=0;
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&tips2, strlen(tips2),0xFFFF); 
	}
	
	//当输入的指令为1时,发送提示并改变flag
	else if(c=='1'){
		flag=1;
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&tips1, strlen(tips1),0xFFFF); 
	}
	
	//当输入不存在指令时,发送提示并改变flag
	else {
		flag=0;
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&tips, strlen(tips),0xFFFF); 
	}

	//重新设置中断
		HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)&c, 1);  
}
/* USER CODE END 4 */
/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

编译烧录