首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >10min教你编写C#上位机控制Arduino板载LED

10min教你编写C#上位机控制Arduino板载LED

作者头像
Mculover666
发布2020-07-16 14:10:08
3.1K0
发布2020-07-16 14:10:08
举报
文章被收录于专栏:TencentOS-tinyTencentOS-tiny

本文以一个编写串口上位机控制Arduino板载LED的小任务,来完整的展示如何从下位机做到上位机,包含了Arduino、串口、C#编程程,麻雀虽小,可是五脏俱全哦~

1.任务需求

编写一个电脑上位机控制Arduino板载LED。

2.明确任务需求

拿到这个任务,首先要确定一些不确定的因素(非常重要,不然,产品经理和攻城狮的故事,你懂得~)。比如在这个任务中只是说编写一个电脑上位机,具体的问题没有说明:

  • 没有说明上位机使用什么原因编写;
  • 没有说明上位机与Arduino开发板使用什么方式进行通信;

那么,接下来就是根据自己的水平和实际情况来确定这两个问题

  • 关于编程语言:我会C#,Qt,Matlab,都可以编写,但是此处不需要跨平台,没有大量数据分析,所以选择使用C#,可以最快完成;
  • 关于通信方式:电脑和Arduino之间可以使用串口、USB、网络通信,此处没有硬性要求,当然选择串口是最简单的;
  • 关于通信协议:这个是为了练手,肯定是越简单越好,上位机发送'o',Arduino收到后打开LED,上位机发送'f',Arduino收到后关闭LED。

3.实现思路

确定了任务需求后,在做嵌入式产品的时候讲究的是慢,稳,一步一步的来实现:

  • ① 编写Arduino程序让LED以1s的间隔闪烁;
  • ② 加入串口发送数据功能,使用Arduino自带串口监视器测试;
  • ③ 加入串口接收功能,使用Arduino自带串口监视器测试;
  • ④ 硬件程序搞定,编写上位机利用串口发送数据;

4.硬件程序

LED闪烁程序

int led = 13;

void setup() {                
  // initialize the digital pin as an output.
  pinMode(led, OUTPUT);     
}

void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);               // wait for a second
  digitalWrite(led, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);               // wait for a second
}

编译:

烧写:

这个时候即可成功到板载LED闪烁。

加入串口发送功能

首先初始化串口,设置波特率为115200

Serial.begin(115200);

然后打印输出提示信息:

Serial.println("please select 'o' or 'f' to control led:");

程序更改为如下:

int led = 13;

void setup() {                
  // initialize the digital pin as an output.
  pinMode(led, OUTPUT);  
  digitalWrite(led, LOW);
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("please select 'o' or 'f' to control led:");   
}

void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);               // wait for a second
  digitalWrite(led, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);               // wait for a second
}

编译烧写,然后打开Arduino IDE自带的串口监视器:

加入串口接收功能

之前明确任务需求的时候,确定的协议是:

  • 当接收到字符'o'的时候打开led;
  • 当接收到字符'f'的时候关闭led;

所以应该先定义一个字符变量:

char led_recv_status = 0;

当串口接收到一个数据的时候就进入判断:

 if(Serial.available()>0)
 {

 }

判断之前先要从缓存区读取刚刚接收的一个字节数据:

 led_recv_status  = Serial.read();

然后开始判断:

    if(led_recv_status  == 'o')
     {
          digitalWrite(led, HIGH); //led on
          Serial.println("led on");
     }
     else if(led_recv_status  == 'f')
     {
           digitalWrite(led, LOW); //led off
        Serial.println("led off");
     }

整体代码如下:

/**
 * @ brief  serial control led
 * @ author mculover666
*/
int led = 13;
char led_recv_status  = 0;
void setup()
{
   pinMode(led,OUTPUT);
   digitalWrite(led, LOW);
   Serial.begin(115200);
   Serial.println("please select 'o' or 'f' to control led:");
}
void loop()
{
  if(Serial.available()>0)
  {
    led_recv_status  = Serial.read();
    if(led_recv_status  == 'o')
     {
          digitalWrite(led, HIGH); //led on
          Serial.println("led on");
     }
     else if(led_recv_status  == 'f')
     {
           digitalWrite(led, LOW); //led off
        Serial.println("led off");
     }
  }
}

编译、烧写、打开串口监视器,此时可以看到板载LED是熄灭状态,串口提示信息也已输出:

首先测试发送字符'o'

Arduino开发板收到后先打开LED,然后输出提示信息:

然后再测试发送字符'f'

可以看到LED熄灭,串口输出用户提示信息:

5.编写上位机

注:我使用的是VS2017。

新建工程

绘制界面

这里为了简单,只提供用户选择串口和波特率。

注意要将串口组件添加进去:

Ctrl+F5运行一下看看效果:

编写后台程序

首先添加串口及串口设置:

IDE会自动跳转到窗体的加载函数:

在这个函数中我们编写一些初始化界面的代码,比如添加波特率选项,自动搜索可用串口:

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //添加波特率列表
            string[] baud = { "9600", "115200"};
            comboBox2.Items.AddRange(baud);

            //设置选项默认值
            comboBox2.Text = "115200";

            //获取电脑当前可用串口并添加到选项列表中
            comboBox1.Items.AddRange(System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames());

        }

运行一下看看效果:

然后编写打开/关闭串口的程序:

双击按钮会自动跳转到回调函数:

在这个函数中我们设置串口的一些属性,然后选择打开或者关闭串口:

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //将可能产生异常的代码放置在try块中
                //根据当前串口属性来判断是否打开
                if (serialPort1.IsOpen)
                {
                    //串口已经处于打开状态
                    serialPort1.Close();    //关闭串口
                    button1.Text = "打开串口";
                    comboBox1.Enabled = true;
                    comboBox2.Enabled = true;
                }
                else
                {
                    //串口已经处于关闭状态,则设置好串口属性后打开
                    comboBox1.Enabled = false;
                    comboBox2.Enabled = false;
                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;
                    serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.Text);
                    serialPort1.DataBits = 8;
                    serialPort1.Parity = System.IO.Ports.Parity.None;
                    serialPort1.StopBits = System.IO.Ports.StopBits.One;
                    serialPort1.Open();     //打开串口
                    button1.Text = "关闭串口";
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //捕获可能发生的异常并进行处理

                //捕获到异常,创建一个新的对象,之前的不可以再用
                serialPort1 = new System.IO.Ports.SerialPort();
                //刷新COM口选项
                comboBox1.Items.Clear();
                comboBox1.Items.AddRange(System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames());
                //响铃并显示异常给用户
                System.Media.SystemSounds.Beep.Play();
                button1.Text = "打开串口";
                button1.BackColor = Color.ForestGreen;
                MessageBox.Show(ex.Message);
                comboBox1.Enabled = true;
                comboBox2.Enabled = true;
            }
        }

然后再来运行看看效果:

最后我们来编写打开LED的程序:

同样,双击打开回调函数:

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //首先判断串口是否开启
                if (serialPort1.IsOpen)
                {
                    //串口处于开启状态,将发送区文本发送
                   //以ASCII模式发送
                   serialPort1.Write("o");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                serialPort1.Close();
                //捕获到异常,创建一个新的对象,之前的不可以再用
                serialPort1 = new System.IO.Ports.SerialPort();
                //刷新COM口选项
                comboBox1.Items.Clear();
                comboBox1.Items.AddRange(System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames());
                //响铃并显示异常给用户
                System.Media.SystemSounds.Beep.Play();
                button1.Text = "打开串口";
                button1.BackColor = Color.ForestGreen;
                MessageBox.Show(ex.Message);
                comboBox1.Enabled = true;
                comboBox2.Enabled = true;
            }
        }

同样,再来编写关闭LED的程序:

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                //首先判断串口是否开启
                if (serialPort1.IsOpen)
                {
                    //串口处于开启状态,将发送区文本发送
                    //以ASCII模式发送
                    serialPort1.Write("f");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                serialPort1.Close();
                //捕获到异常,创建一个新的对象,之前的不可以再用
                serialPort1 = new System.IO.Ports.SerialPort();
                //刷新COM口选项
                comboBox1.Items.Clear();
                comboBox1.Items.AddRange(System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames());
                //响铃并显示异常给用户
                System.Media.SystemSounds.Beep.Play();
                button1.Text = "打开串口";
                button1.BackColor = Color.ForestGreen;
                MessageBox.Show(ex.Message);
                comboBox1.Enabled = true;
                comboBox2.Enabled = true;
            }
        }

完成,运行来看看效果:

好啦,大功告成,如果手头有VS的话,快来试试吧~

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2019-12-10,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 Mculover666 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • LED闪烁程序
  • 加入串口发送功能
  • 加入串口接收功能
  • 新建工程
  • 绘制界面
  • 编写后台程序
    • 首先添加串口及串口设置:
      • 然后编写打开/关闭串口的程序:
        • 最后我们来编写打开LED的程序:
        领券
        问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档