引言
在嵌入式系统开发中，UART通信是一种常用的串行通信方式。通过UART通信，可以实现单片机与其他设备之间的数据传输，如PC机、传感器、外部设备等。 本文将介绍如何学习单片机UART通信，并通过实例演示如何实现串口数据交互，从而实现远程控制。
什么是UART通信？
UART通信（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种异步串行通信方式，通过单根传输线（TXD）实现数据的发送，单根传输线（RXD）实现数据的接收。
UART通信是面向字节的数据传输，一次传输数据的单位为一个字节（8位）。通信的两个设备必须事先约定好通信的参数，如波特率（Baudrate）、数据位（Data bits）、校验位（Parity）、停止位（Stop bits）等。
启用UART通信模块
在单片机中，UART通信功能通常由硬件UART模块实现。在开始使用UART通信之前，需要启用该模块。
以Arduino Uno为例，可以通过Arduino IDE中的串口监视器进行UART通信。首先，需要将Arduino Uno与PC机连接，然后在IDE中选择正确的端口和波特率。之后，可以使用Serial类中的方法来实现数据的收发。
对于其他的单片机开发板，可以通过查看开发板手册或者使用相应开发工具的API来启用和使用UART通信。
实例演示
在本实例中，我们将使用Arduino Uno开发板和PC机进行UART通信，并实现远程控制LED灯的功能。
硬件准备
- Arduino Uno开发板 x1
- USB数据线 x1
- 杜邦线若干
- LED灯 x1
- 220Ω电阻 x1
将Arduino Uno与PC机通过USB数据线连接起来。使用杜邦线将LED灯的正极连接到Arduino Uno的数字引脚13，将负极连接到GND引脚。使用220Ω电阻将正极和数字引脚13之间连接起来，以限流。
软件设置
打开Arduino IDE，并新建一个空白项目。
首先，需要定义LED灯的引脚号。在顶部添加以下代码：
const int ledPin = 13;
然后，在setup()函数中，设置LED灯的引脚模式。将以下代码添加到setup()函数内：
pinMode(ledPin, OUTPUT);
接下来，我们开始监听串口并处理收到的数据。在loop()函数中，添加以下代码：
if (Serial.available()) {
char data = Serial.read();
if (data == '1') {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
Serial.println("LED ON");
} else if (data == '0') {
digitalWrite(ledPin, LOW);
Serial.println("LED OFF");
}
}
代码中，Serial.available()用于检查串口是否有可用的数据。如果有可用数据，则通过Serial.read()读取数据，并存储在data变量中。
然后，我们判断data变量的值，如果是字符'1'，则将LED灯点亮，并通过串口打印“LED ON”。如果是字符'0'，则将LED灯熄灭，并通过串口打印“LED OFF”。
最后，在setup()函数的最后，添加以下代码以启动串口通信：
Serial.begin(9600);
这里设置波特率为9600。可以根据实际需求调整波特率的设置。
上传代码并测试
将Arduino Uno连接到PC机，点击Arduino IDE中的“上传”按钮将代码烧录到开发板上。
在IDE中选择串口监视器（Serial Monitor），选择正确的端口和波特率。然后，在“发送”框中输入字符1，回车发送。LED灯应该点亮，并在监视器中看到打印的“LED ON”消息。再次输入字符0，回车发送。LED灯应该熄灭，并在监视器中看到打印的“LED OFF”消息。
恭喜！你已成功实现了通过UART通信远程控制LED灯的功能。
结论
本文介绍了如何学习单片机UART通信，并通过一个实例演示了如何使用UART通信实现串口数据交互，从而实现远程控制。
通过学习UART通信，你将掌握一种重要的串行通信方式，为嵌入式系统开发提供了更多的数据传输选择。
希望本文对你的学习有所帮助，祝你在单片机开发中取得更多的成果！
本文来自极简博客，作者：算法架构师，转载请注明原文链接：学习单片机UART通信：实现串口数据交互
