家庭能源網關開發歷程②:JSY-MK-163T串口通訊調試過程
上一期我們確定了家庭能源網關的核心目標和器件選型,本期我們講的是如何實現項目主控MCU華大HC32F005的UART中斷配置以及發送和接收數據,為我們后續項目讀取測量到的電流、電壓、功率做準備。
大家有需要可以自行下載有關HC32F005demo,例程包含了所有外設的初始化以及配置。手冊在上一章下載,或者去官網下載,這里就不過多介紹HC32F005其他資源。重點介紹UART這部分。
一、先搞懂:UART是什么?為何是健思研模塊的最佳搭檔?
UART(通用異步收發傳輸器)是單片機與外設通訊的核心接口,HC32F005搭載2個通用UART模塊(UART0/1),而JSY-MK-163T模塊恰好配備1路TTL通訊接口,支持標準Modbus-RTU規約,能實現高效穩定的數據傳輸。
UART結構框圖
HC32F005的UART關鍵特性如下,完美匹配JSY-MK-1663T模塊需求:
支持8bit/9bit數據格式,4種工作模式(Mode0~Mode3),可適配JSY-MK-1663T模塊的多種數據格式設置;
支持多機通訊、自動地址識別,幀錯誤檢測功能,能精準識別JSY-MK-1663T模塊的響應數據,避免傳輸錯誤;
波特率可編程(1200、2400、4800、9600Bps),與健思研JSY-MK-163T的默認波特率4800bps一致,無需額外調整即可適配。
這4種工作模式是配置核心,結合JSY-MK-163T模塊的使用場景,推薦優先選擇Mode1,具體對比如下:
|
模式 |
類型 |
波特率來源 |
核心用途 |
與健思研模塊適配性 |
|
Mode0 |
同步半雙工 |
固定為PCLK/12 |
簡單同步數據傳輸 |
適配性一般 |
|
Mode1 |
異步全雙工 |
TIMER0(UART0) TIMER1(UART1) |
常規數據收發 (推薦) |
完美適配,支持可編程波特率,匹配健思研模塊的多波特率選項 |
|
Mode2 |
異步全雙工 |
固定為PCLK/64(支持雙倍波特率) |
多機通訊(需地址幀區分) |
適配性較好,但波特率靈活性不足 |
|
Mode3 |
異步全雙工 |
同Mode1(可編程) |
多機通訊+靈活波特率 |
適配性好,但配置相對復雜 |
劃重點:模式選擇必須與所用UART對應,且波特率需與健思研JSY-MK-163T的配置一致(默認4800bps),否則會出現“發不出、收不到”的情況。
二、核心配置:UART中斷配置4步走(適配健思研模塊)
我們以UART1為例,采用Mode1模式(最適配健思研模塊的常規數據收發場景),帶大家完成中斷配置,實現與JSY-MK-163T的數據互通:
UART中斷配置流程
1.串口引腳初始化
2.串口波特率設置
3.相關中斷配置
4.設置中斷函數
注意:到這里我們已經完成串口中斷的配置流程,但是還不能實現串口的收發數據。還有個最重要的步驟要配置,那就是還要選擇中斷向量號,但是這個中斷向量號并不是對應我們使用的哪個串口,具體選擇哪個中斷向量號,可參考如下圖:
|
中斷向量號 |
中斷來源 |
|
【0】 |
GPIO_PO |
|
【1】 |
GPIO_P1 |
|
【2】 |
GPIO_P2 |
|
【3】 |
GPIO_P3 |
|
【4】 |
- |
|
【5】 |
- |
|
【6】 |
UARTO |
|
【7】 |
UART1 |
|
【8】 |
- |
|
【9】 |
- |
|
【10】 |
SPI |
|
【11】 |
- |
|
【12】 |
I2C |
關鍵補充:中斷向量號配置
很多小伙伴會忽略這一步,導致中斷無法響應,進而無法與健思研模塊通訊!HC32F005的UART1對應中斷向量號為7,需添加如下代碼:
三、適配健思研模塊的注意事項
1.波特率、數據格式需與健思研JSY-MK-163T保持一致(默認:4800bps、“n,8,1”),否則會出現數據亂碼或無法通訊;
2.引腳對接要正確:MCU的TX接健思研模塊的RXD,MCU的RX接健思研模塊的TXD,電源正負極切勿接反(健思研模塊有防接反保護,但會導致無法工作);
3.波特率計算時,TIMER必須配置為16位自動重載入模式,否則速率偏差會導致與健思研模塊通訊失敗;
4.中斷標志位需手動清除,否則會導致后續無法正常接收健思研模塊的響應數據。
到這里,UART中斷的核心配置就完成了!下一期我們將聚焦數據收發的實際測試,教大家編寫發送/接收函數,解決常見的“亂碼”問題,同時驗證與JSY-MK-163T模塊的通訊穩定性,讓數據傳輸穩定可靠~ 記得關注后續更新!
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