STM8S单片机通过蓝牙与智能手机实现串口通讯的设计

yingujun 2019-03-25 5812

控制/MCU

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描述

串口通讯具有悠久历史的，最基本、最简单的通讯方式，即使在当前这个注重移动和无线互联的时代，也少不了串口通讯的身影。比如对小数据量数据的无线传输，虽然物理链路用蓝牙或WIFI传输，但最后到单片机数据交互上，可能还是用了串口通讯。

STM8S系列单片机有1~3个通用异步收发器（UART）支来持串口通讯，在这个部分里，将以STM8S单片机通过蓝牙与智能手机通讯，实现一个echo功能（单片机将收到来自于手机的数据原样返回给手机），来讲解如何使用单片机的串口功能。

STM8单片机

1、电路设计

电路采用一款蓝牙转串口的模块实现蓝牙通讯，这款蓝牙模块有四个引脚，VCC、GND、TXD、RXD，只要将模块的VCC、GND引脚与电源连接，TXD、RXD引脚与单片机的RXD（即PD6）、TXD（即PD5）引脚相连就可以了。注意TXD和RXD一定要交叉相连，即蓝牙模块的TXD接单片机的RXD，蓝牙模块的RXD接单片机的TXD。

电路图如下，M1是蓝牙模块，电路原理很简单，就不多解释了：

STM8单片机

2、软件设计

蓝牙模块里面已经实现了蓝牙的连接、认证等操作，并把蓝牙协议之上的应用数据转换为串口协议，在单片机软件上，只需要实现串口上数据读写。

即要实现的功能就是接受串口数据，并把收到的数据再用串口发送出去。

1）串口设置

STM8S标准库函数中提供了三个设置相关的函数：UART1_DeInit（），UART1_Init（），UART1_ITConfig（）。第一个UART1_DeInit（）是重置UART1，没有输入参数。重点是第二个UART1_DeInit（）设置串口工作状态。先来看看函数接口定义：

void UART1_Init（uint32_t BaudRate， UART1_WordLength_TypeDef WordLength，

UART1_StopBits_TypeDef StopBits， UART1_Parity_TypeDef Parity，

UART1_SyncMode_TypeDef SyncMode， UART1_Mode_TypeDef Mode）

每个参数的作用如下：

BaudRate：波特率

WordLength ：字节长度，取值为UART1_WORDLENGTH_8D或UART1_WORDLENGTH_9D

StopBits：停止位，支持1个/0.5个/2个/1.5个停止位，取值为UART1_STOPBITS_1/UART1_STOPBITS_0_5/UART1_STOPBITS_2/UART1_STOPBITS_1_5。

Parity：奇偶校验位，UART1_PARITY_NO/UART1_PARITY_EVEN/UART1_PARITY_ODD

SyncMode：单片机UART_CK输出同步时钟的设置，不用UART_CK输出选择UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE即可。

Mode：串口通信模式，UART1_MODE_RX_ENABLE/UART1_MODE_TX_ENABLE/UART1_MODE_TX_DISABLE/UART1_MODE_RX_DISABLE/UART1_MODE_TXRX_ENABLE

这里采用的蓝牙模块，与单片机的串口通讯默认是波特率9600，1个停止位，无奇偶校验位，不需要同步时钟，而要实现的echo功能要用到串口发送和接收，所以这里的具体参数应该是：

UART1_Init（（u32）9600， UART1_WORDLENGTH_8D， UART1_STOPBITS_1， UART1_PARITY_NO， UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE， UART1_MODE_TXRX_ENABLE）;

第三个函数UART1_ITConfig（）是设置串口通讯的中断程序：

void UART1_ITConfig（UART1_IT_TypeDef UART1_IT， FunctionalState NewState）

UART1_IT：指定中断类型，串口的中断种类较多，重点使用的是UART1_IT_RXNE_OR：即接收完数据的中断。

NewState：表示要指定的中断是启用还是关闭。

这里只需要设置启用接收数据的中断即可，所以这里的具体参数应该是：

UART1_ITConfig（UART1_IT_RXNE_OR， ENABLE）;

注意在设置中断模式后，还需要启用中断，使用enableInterrupts（）函数启用。

2）数据收发

数据发送比较简单，使用下面连个函数直接发送即可。

void UART1_SendData8（uint8_t Data）;

void UART1_SendData9（uint16_t Data）;

数据接收复杂一点，需要设置串口中断处理函数，发生串口接收中断后，再调用下面两个函数获取串口收到的数据。

uint8_t UART1_ReceiveData8（void）;

uint16_t UART1_ReceiveData9（void）;

串口接收中断向量是UART1_RX_IRQHandler中断中，所以要在stm8s_it.c的下面位置插入中断处理的代码：

INTERRUPT_HANDLER（UART1_RX_IRQHandler， 18）

{

/ * In order to detect unexpected events during development，

it is recommended to set a breakpoint on the following instruction.

* /

//在这里插入接收数据的处理，用比如用UART1_ReceiveData8（）读出串口接收到的数据

}

3）源代码

整个echo功能，软件要实现的是a）主函数main（）中对串口进行设置，然后进入空循环，b）串口接收中断处理函数中读取串口的数据，并从串口重复发送回去。完整的源代码如下：

main.c

void main（void）

{

UART1_DeInit（）;

UART1_Init（（u32）9600， UART1_WORDLENGTH_8D， UART1_STOPBITS_1， UART1_PARITY_NO， UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE， UART1_MODE_TXRX_ENABLE）;//UART1_MODE_TX_ENABLE）;

UART1_ITConfig（UART1_IT_RXNE_OR， ENABLE）;

while （1）；

}

stm8s_it.c

INTERRUPT_HANDLER（UART1_RX_IRQHandler， 18）

{

UART1_SendData8（UART1_ReceiveData8（））;

}

3、连接智能手机进行串口数据收发测试

将上面程序编译，下载到STM8S单片机上，先用智能手机与蓝牙模块配对，然后用蓝牙串口调试的APP（这类工具APP比较多，这里用的是叫“蓝牙串口”的APP）与已经配对的蓝牙模块连接上，最后发送数据（发送“test string”），可以看到单片机已经收到了数据，并原样发送回来了。

STM8单片机

4、总结

本篇主要讲解了STM8S单片机串口的设置和数据的收发处理，共涉及以下知识点：

1）串口工作模式的设置

2）串口中断的设置和中断处理函数的编写

3）串口数据发送和接收。

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