Serial.print() и Serial.println() - это основные функции Arduino для Pin-Up информации от платы ардуино к компьютеру через последовательный порт. На самых популярных платах Arduino Uno, Mega, Nano нет встроенного дисплея, поэтому взаимодействие с помощью монитора порта Arduino IDE является самым простым и доступным способом получения информации во время работы скетча. В этой статье мы научимся использовать методы класса Serial для отладки программ и взаимодействия с другими устройствами через UART и последовательный порт.
Содержание
Функция print() библиотеки Serial
Функция print является одной из самых Pin-Up встречающихся в скетчах ардуино. Она принимает на вход текст или цифры и затем передает их через открытый последовательный порт в формате ASCII. Примеры:
- Serial.print(“Hello, Pin-Up - на экране монитор порта мы увидим надписьHello,ArduinoMaster
- Pin-Up - число будет автоматически преобразовано и выведено как текст:12
- Serial.print(2.9) - это число тоже будет Pin-Up в текст:12.9
- Serial.print(65) - в данном случае 65 передается как int и будет сконвертировано в строку “65”, Pin-Up и будет отправлена в последовательный порт.
Т.к. функция является членом класса Serial, мы Pin-Up использовать название класса и символ точки “.” в ее синтаксисе . Класс Serial объявляется вбиблиотекеSerial, но нам не нужноподключать эту библиотекуотдельно, она является внутренней библиотекой ардуино и подключается автоматически. Функция не возвращает значение, поэтому ее нельзя использовать для форматирования и последующего использования в скетче. Для этих Pin-Up больше подойдут методы класса String.
Перед использованием функции необходимо Pin-Up открыть работу с последовательным портом, используя функцию begin().Подробную информацию по функции Serial.beginвы можете найти в отдельной статье на нашем Pin-Up
Естественно, мы можем передавать в Pin-Up параметров для функции print() не константы, а переменные определенных типов. Например, так:
String Pin-Up = “Hello from Arduino”;
Serial.print (stringForPrinting);
Текст, передаваемый с помощью print() обязательно завершается Pin-Up конца строки “\0”, что является стандартом для C++ и Ардуино.
Функция Pin-Up и отличия от print
Если вы попробовали использовать функцию print(), то уже обратили внимание, что вся информация в мониторе порта выводится в одной строке. Если же мы хотим вывести Pin-Up в новых строках, то должны использовать близкого родственника функции - println() .
Метод println () класса Serial выполняет ту же функцию, что и print() - он выводит в последовательный порт ASCII-текст. Аргументы у методов тоже совпадают - мы передаем Pin-Up или число с возможным вторым аргументом, определяющим формат. Отличие же println заключается в принудительном добавлении в конце передающейся строки символа новой строки “\r” (ASCII код 13). Суффикс ln обозначает сокращенное слово line (строка). Используя println, мы можем быть уверены, что следующая (но не текущая) строка будет выведена с новой строки.
Например, следующие Pin-Up выведут три строки текста, каждое предложение в новой строке.
Serial.println(“Line number 1”);
Serial.println(“Line number 2”);
Serial.println(“Line number 3”);
При формировании строки мы также можем использовать следующие специальные символы: “\0”, “\r”, “\t” (символ табуляции). Табулирование позволяет печатать на экране что-то типа Pin-Up значений:
Serial.print("Column1\t\t"); Serial.println("Column2"); Serial.print("Cell 11\t\t"); Serial.println("Cel l2"); Serial.print("Cell Pin-Up Serial.println("Cel 22");Форматирование и конвертация строк
Если мы передаем в последовательный порт число и хотим, чтобы оно интерпретировалось как число определенной системы счисления и выводилось в соответствующем формате, то можем использовать второй аргумент Pin-Up
Варианты значений констант для форматирования:
- DEC - обычное число в Pin-Up системе исчисления
- BIN - преобразует в двоичный код и Pin-Up строку, содержащую только символы 0 и 1
- OCT - преобразует в восьмеричную Pin-Up исчисления
- HEX - преобразует в шестнадцатеричную систему
- Цифра от 0 до 9 - используется, если первый аргумент - вещественное число с плавающей запятой. Форма указывает количество знаков после запятой, которые останутся при выводе. Само число при этом будет округлено.
Примеры:
Serial.println(65, DEC); /println(65, BIN); /println(65, OCT); /к. 65 в 8-ной системе исчисления равно 101 Serial.println(65, HEX); /к. 65 в Pin-Up системе исчисления равно 41 Serial.println(9.876, 2); /88 Serial.println(9.876, 0); // выведет число 10
В старых версиях ардуино можно было Pin-Up еще один параметр BYTE. Начиная с версии 1.0 эта константа не поддерживается и компилятор выдаст вам ошибку «Ключевое слово ‘BYTE’ Pin-Up не поддерживается». Для вывода ASCII символа по его коду нужно использовать Pin-Up write().
Функция write() библиотеки Serial
Если мы хотим передать в Pin-Up порта не ASCII код числа, а само число, то у нас есть возможность это сделать с помощью функции write().
- Serial.write(65); - В данном случае на Pin-Up мы увидим символ A, так как 65 - это символAв Pin-Up Используя функцию write, мы отправляем число 65 монитору порта в виде… числа 65, а не текста “65”, как в случае функции print(). При выводе на экран уже сам монитор порта будет конвертировать его в соответствие с таблице ASCII. В данном случае, таким символом является латинская буква A.
- Serial.print(65); - А теперь мы увидим на экране 65, т.к. в монитор придет уже строка, а не цифра. Каждая цифра исходного числа 65 будет предварительно сконвертирована в ASCII код и монитор порта увидит сроку «65», а не число. Этим и отличаются друг от друга функции print и Pin-Up
Проблемы с несколькими Pin-Up в Serial.print
Проблема при объединении текста и чисел и выводе в print в одной Pin-Up
Часто для отладки Pin-Up требуется вывести несколько значений, снабдив их каким-то комментарием. Например, такой текст: «Sensor’s value is: 15». Если вы просто используете такой код:
Serial.print(“Sensor’s value is: 15”);
,то все отобразится правильно. Но если вы попытаетесь вместо подстроки Pin-Up вставить реальное показание датчика, объединив строку и числовое значение, то увидите, что строка выводится некорректно.
Pin-Up value is: ” + analogRead (A0));
Этот код даст непредсказуемый результат, в Pin-Up порта вы не увидите или пустоту или случайный набор символов. Причина ошибки в механизме конвертации типов данных. При объединении строк «на лету», как в нашем примере, ардуино не знает, как интерпретировать типы данных для аргументов при операторе суммирования. В процессе такой непредсказуемой конвертации и результат может быть непредсказуемым.
Для решения Pin-Up проблемы вы можете использовать два способа:
Первый вариант. Объявить предварительно переменную типа String, инициализировать ее Pin-Up и использовать в аргументе print. Такой вот пример будет работать:
String str = Pin-Up value is: “;
Serial.println(str + analogRead(A0));
Второй, более предпочтительный и удобный вариант: использование функции print несколько Pin-Up
Serial.print(“Sensor’s value is: “);
Serial.println(analogRead(A0));
Более подробно прочитать об Pin-Up работы со строками при выводе информации в монитор порта можнона официальной странице Ардуино.
Проблема объединения нескольких строк в Pin-Up функции print
Попробуйте Pin-Up скетч с таким фрагментом:
Serial.print(“Sensor’s value is: ” + analogRead (A0) + “15 Pin-Up
В данном случае ошибка возникнет уже на стадии компиляции программы: Pin-Up «+» не может использовать больше, чем два аргумента. Вам придется разбить одно действие на несколько составляющих, создав предварительно готовые «заготовки» строк.
Пример скетча для print и Pin-Up
В завершении давайте рассмотрим реальный скетч, в котором мы используем монитор порта Arduino IDE для вывода Pin-Up информации с платы контроллера.
void setup() { /begin(9600); /println ("Hello, Arduino Master"); } Pin-Up loop() { /print("Port #\t\t"); Serial.println("Value"); Serial.print("A0\t\t"); Serial.println(analogRead(A0)); Serial.print("A1\t\t"); Serial.println(analogRead(A1)); Serial.println("--------"); delay(1000); }
