การเขียนโปรแกรมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อสื่อสารทาง USART

การเขียนโปรแกรมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อสื่อสารทาง USART

    มาถึง ตอนที่ 3 หลังจากที่เราได้สร้างโค๊ดที่จะทำงานบน PC ใน ตอนที่ 2 เสร็จไปเรียบร้อยแล้ว ก็มาถึงคราวที่จะต้องสร้างโค๊ดบนฝั่งไมโครคอนโทรลเลอร์กันบ้าง เพื่อให้ทั้งสองฝั่งสื่อสารได้เข้าใจกัน เราก็ยังต้องยึดเอาข้อตกลงทาง Protocol ที่เราสร้างขึ้นเองนั้น มาเขียนเป็นโค๊ดทางฝั่งไมโครฯ กัน 

ในที่นี้ ผมจะเขียนโค๊ดด้วยรูปแบบภาษา wiring บน Arduino เพื่อตัดปัญหาความยุ่งยากในเรื่องโค๊ดออกไปก่อน เพราะเราต้องการแค่เข้าใจคอนเซ็ปต์การรับส่งข้อมูลกันก่อนเท่านั้น ส่วนแต่ละท่าน หาก ถนัดภาษาใด กับไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลไหน ก็ยังเอาโปรแกรมใน ตอนที่ 2 ยังไปใช้งานได้อยู่ ขอเพียงโค๊ดที่อยู่ทางฝั่งไมโครทำงานได้ตามเงื่อนไข ที่เรากำหนดไว้ใน Protocol ที่เราตกลงกันไว้แต่แรกแล้ว 

    ในส่วนของการส่งค่านั้น เพียงแค่ทำตามรูปแบบที่เราตกลงไว้ จะเห็นว่าผมได้ทำการ นำสตริงมาต่อกันก่อน แล้วผมก็ค่อยส่งค่าออกทาง USART ด้วยคำสั่ง Serial.println(string); จะเห็นว่าผมได้ทำการการส่งแบบ มี \r\n ต่อท้ายแปะไปด้วย ( อ่านเพิ่มเติมเรื่อง Serial.println ) ก็เพื่อให้สอดคล้องงกับโค๊ดในโปรแกรม C# ครับ (string d = serial.ReadLine();)  เพราะผมได้ให้โปรแกรม C# อ่านข้อมูลที่อยู๋ใน serial buffer จนกว่าจะเจอข้อมูลที่มี \r\n จึงให้หยุดอ่านข้อมูล ทำให้มันสอดคล้องกันครับ ปัญหาจะได้น้อยลงในการเขียนโค๊ด ครับ 

String string = String("#");

    string += String(sensorValue1);

    string += String(",");

    string += String(prevValue2);

    string += String(",");

    string += String(prevValue3);

    string += String("*");

    Serial.println(string);

     ในส่วนของการรับข้อมูลนั้น ค่อนข้างซับซ้อน ผมขออธิบายกลไกการรับข้อมูลทาง RXD ของ Arduino ดังนี้ครับ 

เรานำโค๊ดมาวางไว้ที่ void loop(){...} ซึ่งมันจะทำงานในส่วนนี้ วนไม่รู้จบอยู๋แล้ว ทีนี้ ผมเขียนเงื่อนไขเช็คว่าถ้ามีข้อมูมาที่ RXD เราจะใช้ฟังก์ชั่น while (Serial.available() > 0) {......} จะทำให้เงื่อนไขเป็นจริง เกิดการทำงานเข้าไปใน while() ทีนี้ผมก็ใช้ฟังก์ชั่น Serial.parseInt(); เพื่อดึงข้อมูลที่เป็นตัวเลข ออกจาก usart buffer ทางฝั่ง Arduino และเมื่อเราอ่านข้อมูลไปจนเจอ * แสดงว่าข้อมูลที่อยู๋ใน usart buffer นั้น สิ้นสุดแล้ว เราก็สั่งให้แสดงผลออกทาง led มาดูโค๊ดที่อยู่ในส่วนรับข้อมูลกันครับ

 while (Serial.available() > 0) {

    // look for the next valid integer in the incoming serial stream:

    int led1 = Serial.parseInt(); 

    // do it again:

    int led2 = Serial.parseInt(); 

    // do it again:

    int led3 = Serial.parseInt();

    if (Serial.read() == '*') {

       digitalWrite(ledPin1, led1);

       digitalWrite(ledPin2, led2);

       digitalWrite(ledPin3, led3);

    }   

  }

นี่่คือโค๊ดทั้งหมดครับ 

byte data;

const int ledPin1 = 11;

const int ledPin2 = 12;

const int ledPin3 = 13;

const int analogInPin1 = A0; 

const int analogInPin2 = A1; 

const int analogInPin3 = A2; 

int sensorValue1 = 0;        // value read from the pot

int sensorValue2 = 0;

int sensorValue3 = 0;

int prevValue1 = 0;

int prevValue2 = 0;

int prevValue3 = 0;

void setup()

{

  pinMode(ledPin1, OUTPUT);

  pinMode(ledPin2, OUTPUT);

  pinMode(ledPin3, OUTPUT);

  // initialize the serial communication:

  Serial.begin(9600);  

}

void loop()

{  

  while (Serial.available() > 0) {

    // look for the next valid integer in the incoming serial stream:

    int led1 = Serial.parseInt(); 

    // do it again:

    int led2 = Serial.parseInt(); 

    // do it again:

    int led3 = Serial.parseInt();

    if (Serial.read() == '*') {

       digitalWrite(ledPin1, led1);

       digitalWrite(ledPin2, led2);

       digitalWrite(ledPin3, led3);

    }   

  }

  sensorValue1 = analogRead(analogInPin1);

  sensorValue2 = analogRead(analogInPin2);

  sensorValue3 = analogRead(analogInPin3);

  if(sensorValue1 != prevValue1){

    delay(20);

    String string = String("#");

    string += String(sensorValue1);

    string += String(",");

    string += String(prevValue2);

    string += String(",");

    string += String(prevValue3);

    string += String("*");

    Serial.println(string);

    prevValue1 = sensorValue1;

  }   

  if(sensorValue2 != prevValue2){

    delay(20);

    String string = String("#");

    string += String(prevValue1);

    string += String(",");

    string += String(sensorValue2);

    string += String(",");

    string += String(prevValue3);

    string += String("*");

    Serial.println(string);

    prevValue2 = sensorValue2;

  }

  if(sensorValue3 != prevValue3){

    delay(20);

    String string = String("#");

    string += String(prevValue1);

    string += String(",");

    string += String(prevValue2);

    string += String(",");

    string += String(sensorValue3);

    string += String("*");

    Serial.println(string);

    prevValue3 = sensorValue3;

  }   

}

ส่วนไฟล์ Proteus ผมก็อัพโหลดไว้ให้แล้วนะ ลองโหลดไปทดสองกันได้ครับ