serial

1. 시리얼 통신 개요

시리얼 통신은 기기들 사이에서 송신(TX), 수신(RX) 2개의 데이터 선을 이용하여 한번에 한 비트씩 전송하는 방법

UNO 보드

1개의 하드웨어적인 시리얼 통신 사용 가능
- USB 포트
  - 아두이노 IDE에서 작성된 Sketch 프로그램을 보드에 업로드할 때 사용됨
  - PC와 아두이노 보드간의 시리얼 통신에 사용됨
  출처: http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson4.html
- 디지털 입출력 핀 0번(RX)와 1번(TX) 이용
  - 다른 모듈(예, 블루투스 모듈)과의 시리얼 통신에 사용됨
  - 이 핀이 다른 용도로 사용중이라면, PC에서 프로그램을 USB 케이블로 업로들 할 때, 업로드가 되지 않음.

2 시리얼 통신을 통해 PC로 데이터 전송

2.1 예제 1

아두이노 보드에서 PC의 모니터에 “Hello Arduino!” 전송

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    Serial.println("Hello Arduino!"); 
    delay(1000);
}

setup() 함수 안에서 Serial 통신 설정
```
void setup() {
    Serial.begin(9600);
}
```
- 9600 이 의미하는 것은 통신 속도입니다. Baud rate (보레이트, bit per second 단위) 라고 합니다. 주의할 점은 여기서 지정한 통신 속도와 Serial 통신으로 연결되는 상대방이 지정하는 통신 속도가 일치해야 한다는 점입니다.
  - 이번 예제에서는 USB 를 통해 PC와 연결되므로, 아두이노 IDE – Serial Monitor 에 설정된 통신 속도가 일치해야 합니다. Serial Monitor 를 실행해보면 하단부에 통신 속도를 선택할 수 있는 옵션이 있습니다
Serial.print(), Serial.println() 명령을 사용하여 데이터 전송
```
void loop() {
    Serial.println("Hello Arduino!");
    delay(1000);
}
```
아두이노 IDE의 시리얼 모니터에서 데이터 출력 확인

2.2 예제 2

센서 값 모니터에서 확인하기

빛 센서 (CDS) 예제 1에서 CDS 센서 값을 모니터에 출력

void setup() {
    pinMode(5, OUTPUT);     

    //  CDS 센서의 값을 확인하기 위하여 시리얼 통신을 설정 (전송속도 9600bps)
    Serial.begin(9600);     
}

void loop() {
    int cdsValue = analogRead(2);   

    int pwmValue = map(cdsValue, 0, 1023, 0, 255);  
     analogWrite(5, pwmValue);                    

    // 변환된 PWM 값를 시리얼 모니터에 출력합니다.
    Serial.print("pwmValue=");
    Serial.println(pwmValue);

    delay(500);
}

아두이노 Web IDE 왼쪽 Monitor 메뉴를 클릭하여 출력 값을 확인

3. 시리얼 통신으로 PC에서 아두이노 보드로 메시지 보내기

PC에서 시리얼 통신을 통하여 아두이노 보드로 한 개의 문자를 보내고, 아두이노 보드에서 받은 데이터를 다시 PC의 시리얼 모니터에 출력

Serial.available( )

시리얼 포트로부터 읽을 수 있는 데이터의 바이트 수

Serial.read()

시리얼 포트로 들어오는 데이터의 값을 byte형으로 읽어들임

3.1 예제 3

한 개의 문자를 받아서 시리얼 모니터에 출력하기

void setup() {
    Serial.begin(9600);   
}

void loop() {
    if (Serial.available()) {
        char ch = Serial.read();
        Serial.println(ch);
    }
}

3.2 예제 4 (시리얼 모니터를 이용한 아두이노 보드 출력제어)

PC와 아두이노보드의 시리얼 통신 기능을 사용하여 아두이노 보드의 LED의 ON-OFF를 제어해 보자.

PC의 키보드로 부터 1, 2, 3, 4을 시리얼 통신으로 아두이노 보드로 전송

입력된 값이 1이면 LED1, 2이면 LED2, 3이면 LED3, 4이면 LED4가 켜지도록 제어

하드웨어 구성

핀 연결 구성

Sketch 프로그램

int pin_LED[4] = {8,9,10,11};
int k;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  for (k=0; k<4; k++) {
    pinMode(pin_LED[k], OUTPUT);
  }
  Serial.println("Enter 1,2,3,4!");
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {         // 입력된 문자가 하나 이상 있는지 검사 
    char select = Serial.read();    // PC로부터 1개의 문자를 받아 저장
    Serial.print("Select Number=");
    Serial.println(select);         // 저장된 문자를 표시
    
    if (select == '1') {                // 문자 '1'이 입력된 경우
      digitalWrite(pin_LED[0],HIGH);    // pin_LED[0]에 연결된 LED ON
    } else if (select == '2') {         // 문자 '2'이 입력된 경우
      digitalWrite(pin_LED[1],HIGH);    // pin_LED[1]에 연결된 LED ON
    } else if (select == '3') {         // 문자 '3'이 입력된 경우
      digitalWrite(pin_LED[2],HIGH);    // pin_LED[2]에 연결된 LED ON
    } else if (select == '4') {         // 문자 '4'이 입력된 경우
      digitalWrite(pin_LED[3],HIGH);    // pin_LED[3]에 연결된 LED ON
    } else {                            // 나머지 경우
      for (k=0; k<4; k++) {             // 모든 LED OFF
        digitalWrite(pin_LED[k], LOW);
      }
    }
    delay(1000);
  }
}

시리얼 통신 (직렬 통신)

학습목표