In diesem Beitrag werden die Grundlagen der seriellen Kommunikation behandelt, insbesondere die Verbindung und Kommunikation mit Geräten wie Arduino über serielle Schnittstellen. Hier besprechen wir verschiedene Aspekte der seriellen Kommunikation, einschließlich der Anzeige serieller Anschlüsse auf Ihrem PC und der Unterschiede zwischen seriellen Anschlüssen und USB-Anschlüssen.
Wie kommuniziere ich mit der seriellen Schnittstelle?
Die Kommunikation mit einer seriellen Schnittstelle erfordert normalerweise die Verwendung einer Programmiersprache oder Software, die die serielle Kommunikation unterstützt. Hier sind die allgemeinen Schritte zur Kommunikation mit einer seriellen Schnittstelle:
- Identifizieren Sie den Port: Bestimmen Sie, an welchen seriellen Port Ihr Gerät angeschlossen ist (z. B. COM1, COM2 unter Windows oder /dev/ttyUSB0 unter Linux).
- Verwenden Sie eine serielle Kommunikationsbibliothek: Wenn Sie programmieren, können Sie Bibliotheken wie pySerial in Python oder Serial in Arduino verwenden. Mit diesen Bibliotheken können Sie den Port öffnen und Daten einfach lesen/schreiben.
- Serielle Parameter konfigurieren: Stellen Sie Parameter wie Baudrate, Parität, Datenbits und Stoppbits so ein, dass sie den Spezifikationen des Geräts entsprechen.
- Öffnen Sie den Port: Verwenden Sie Befehle, um den seriellen Port für die Kommunikation zu öffnen.
- Daten lesen/schreiben: Verwenden Sie Funktionen zum Senden oder Empfangen von Daten über die serielle Schnittstelle.
- Port schließen: Nachdem die Kommunikation abgeschlossen ist, schließen Sie den seriellen Port, um Systemressourcen freizugeben.
Wie kommuniziere ich mit Arduino?
Um mit einem Arduino über eine serielle Verbindung zu kommunizieren, gehen Sie folgendermaßen vor:
- Arduino anschließen: Verbinden Sie Ihr Arduino-Board über ein USB-Kabel mit dem Computer.
- Öffnen Sie die Arduino IDE: Starten Sie die Arduino Integrated Development Environment (IDE) auf Ihrem Computer.
- Wählen Sie den Port aus: Gehen Sie in der IDE zu Extras > Port und wählen Sie den COM-Port aus, der Ihrem Arduino entspricht.
- Code schreiben: Schreiben Sie Ihren Sketch (Programm), der die Serial-Bibliothek verwendet. Verwenden Sie beispielsweise Serial.begin(9600), um die serielle Kommunikation mit 9600 Baud zu initialisieren.
- Code hochladen: Laden Sie Ihre Skizze auf das Arduino-Board hoch. Das Board beginnt mit der Ausführung des Codes und kann Daten über die serielle Schnittstelle senden oder empfangen.
- Seriellen Monitor öffnen: Verwenden Sie den seriellen Monitor in der Arduino IDE, um Daten zu senden und zu empfangen. Sie können Nachrichten eingeben und eingehende Daten vom Arduino anzeigen.
Was ist mit der seriellen Schnittstelle verbunden?
An einen seriellen Port können verschiedene Geräte angeschlossen werden, darunter:
- Modems: Für die Kommunikation über Telefonleitungen.
- Drucker: Ältere Drucker nutzten häufig serielle Schnittstellen zur Datenübertragung.
- Mikrocontroller: Geräte wie Arduino und Raspberry Pi können über serielle Schnittstellen verbunden werden.
- Datenerfassungsgeräte: Zum Sammeln von Daten von Sensoren und anderen Instrumenten.
- Industrieanlagen: Viele Maschinen nutzen serielle Schnittstellen zur Steuerung und Überwachung.
Wie werden serielle Ports auf dem PC angezeigt?
Um serielle Anschlüsse auf einem PC anzuzeigen, können Sie je nach Betriebssystem die folgenden Schritte ausführen:
Welchen Zweck haben Mikrocontroller in eingebetteten Systemen?
- Windows:
- Öffnen Sie den Geräte-Manager (klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Schaltfläche „Start“ und wählen Sie „Geräte-Manager“).
- Erweitern Sie den Abschnitt „Anschlüsse (COM & LPT)“. Hier sehen Sie die verfügbaren seriellen Ports aufgelistet als COM1, COM2 usw.
- Linux:
- Öffnen Sie ein Terminal.
- Verwenden Sie den Befehl ls /dev/tty*, um verfügbare serielle Geräte aufzulisten. Suchen Sie nach Einträgen wie /dev/ttyS0 oder /dev/ttyUSB0.
- macOS:
- Terminal öffnen.
- Verwenden Sie den Befehl ls /dev/tty.*, um angeschlossene serielle Geräte anzuzeigen.
Was bedeutet serielle Verbindung im Vergleich zu USB-Anschlüssen?
Serielle Verbindungen und USB-Anschlüsse erfüllen ähnliche Funktionen, weisen jedoch wesentliche Unterschiede auf:
- Datenübertragungsmethode: Serielle Verbindungen übertragen Daten bitweise, während USB Daten parallel senden kann, was schnellere Übertragungsraten ermöglicht.
- Geschwindigkeit: USB-Anschlüsse bieten normalerweise höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen seriellen Anschlüssen, die im Allgemeinen langsamer sind.
- Verbindungstyp: Serielle Anschlüsse verwenden bestimmte Anschlüsse (wie DB9 oder DB25) und Kabel, während USB standardisierte Anschlüsse (wie Typ-A, Typ-B und Typ-C) verwendet.
- Funktionalität: USB-Anschlüsse unterstützen eine breitere Palette von Geräten, einschließlich Speichergeräten und Peripheriegeräten, während serielle Anschlüsse häufig auf bestimmte Arten von Kommunikationsgeräten beschränkt sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis der Kommunikation mit seriellen Schnittstellen und Geräten wie Arduino für jeden, der mit Elektronik arbeitet, von entscheidender Bedeutung ist. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen dabei geholfen hat, die Feinheiten der seriellen Kommunikation und ihrer Anwendungen kennenzulernen. Wir glauben, dass diese Erklärung eine solide Grundlage für die Erkundung der Fähigkeiten serieller Verbindungen und Geräte bietet.