家庭能源网关开发历程②:JSY-MK-163T串口通讯调试过程
上一期我们确定了家庭能源网关的核心目标和器件选型,本期我们讲的是如何实现项目主控MCU华大HC32F005的UART中断配置以及发送和接收数据,为我们后续项目读取测量到的电流、电压、功率做准备。
大家有需要可以自行下载有关HC32F005demo,例程包含了所有外设的初始化以及配置。手册在上一章下载,或者去官网下载,这里就不过多介绍HC32F005其他资源。重点介绍UART这部分。
一、先搞懂:UART是什么?为何是健思研模块的最佳搭档?
UART(通用异步收发传输器)是单片机与外设通讯的核心接口,HC32F005搭载2个通用UART模块(UART0/1),而JSY-MK-163T模块恰好配备1路TTL通讯接口,支持标准Modbus-RTU规约,能实现高效稳定的数据传输。
UART结构框图
HC32F005的UART关键特性如下,完美匹配JSY-MK-1663T模块需求:
支持8bit/9bit数据格式,4种工作模式(Mode0~Mode3),可适配JSY-MK-1663T模块的多种数据格式设置;
支持多机通讯、自动地址识别,帧错误检测功能,能精准识别JSY-MK-1663T模块的响应数据,避免传输错误;
波特率可编程(1200、2400、4800、9600Bps),与健思研JSY-MK-163T的默认波特率4800bps一致,无需额外调整即可适配。
这4种工作模式是配置核心,结合JSY-MK-163T模块的使用场景,推荐优先选择Mode1,具体对比如下:
|
模式 |
类型 |
波特率来源 |
核心用途 |
与健思研模块适配性 |
|
Mode0 |
同步半双工 |
固定为PCLK/12 |
简单同步数据传输 |
适配性一般 |
|
Mode1 |
异步全双工 |
TIMER0(UART0) TIMER1(UART1) |
常规数据收发 (推荐) |
完美适配,支持可编程波特率,匹配健思研模块的多波特率选项 |
|
Mode2 |
异步全双工 |
固定为PCLK/64(支持双倍波特率) |
多机通讯(需地址帧区分) |
适配性较好,但波特率灵活性不足 |
|
Mode3 |
异步全双工 |
同Mode1(可编程) |
多机通讯+灵活波特率 |
适配性好,但配置相对复杂 |
划重点:模式选择必须与所用UART对应,且波特率需与健思研JSY-MK-163T的配置一致(默认4800bps),否则会出现“发不出、收不到”的情况。
二、核心配置:UART中断配置4步走(适配健思研模块)
我们以UART1为例,采用Mode1模式(最适配健思研模块的常规数据收发场景),带大家完成中断配置,实现与JSY-MK-163T的数据互通:
UART中断配置流程
1.串口引脚初始化
2.串口波特率设置
3.相关中断配置
4.设置中断函数
注意:到这里我们已经完成串口中断的配置流程,但是还不能实现串口的收发数据。还有个最重要的步骤要配置,那就是还要选择中断向量号,但是这个中断向量号并不是对应我们使用的哪个串口,具体选择哪个中断向量号,可参考如下图:
|
中断向量号 |
中断来源 |
|
【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 |
关键补充:中断向量号配置
很多小伙伴会忽略这一步,导致中断无法响应,进而无法与健思研模块通讯!HC32F005的UART1对应中断向量号为7,需添加如下代码:
三、适配健思研模块的注意事项
1.波特率、数据格式需与健思研JSY-MK-163T保持一致(默认:4800bps、“n,8,1”),否则会出现数据乱码或无法通讯;
2.引脚对接要正确:MCU的TX接健思研模块的RXD,MCU的RX接健思研模块的TXD,电源正负极切勿接反(健思研模块有防接反保护,但会导致无法工作);
3.波特率计算时,TIMER必须配置为16位自动重载入模式,否则速率偏差会导致与健思研模块通讯失败;
4.中断标志位需手动清除,否则会导致后续无法正常接收健思研模块的响应数据。
到这里,UART中断的核心配置就完成了!下一期我们将聚焦数据收发的实际测试,教大家编写发送/接收函数,解决常见的“乱码”问题,同时验证与JSY-MK-163T模块的通讯稳定性,让数据传输稳定可靠~ 记得关注后续更新!
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