uart串口通信有哪些行業(yè)應(yīng)用？

伴隨物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和深化，智能家居、智慧樓宇、智慧城市和智能工業(yè)等行業(yè)快速發(fā)展，帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)無線模組需求釋放，進(jìn)而帶動(dòng)串口WiFi模塊，BLE藍(lán)牙模塊以及ZigBee模塊的需求增長。本篇SKYLAB小編就從應(yīng)用端著手，簡單介紹一下物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊能實(shí)現(xiàn)哪些功能，能做哪些應(yīng)用。

無線連接漸成趨勢(shì)，透明傳輸優(yōu)勢(shì)凸顯

物聯(lián)網(wǎng)的傳輸場(chǎng)景由人與人、人與物拓展至物與物的數(shù)據(jù)傳輸。伴隨數(shù)據(jù)傳輸形式及場(chǎng)景的多元化，互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸要求不斷提高，無線傳輸基于其便捷、成本可控及擴(kuò)展性強(qiáng)等方面的優(yōu)勢(shì)逐漸成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕问健?

物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊能實(shí)現(xiàn)哪些功能

內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEE802.11協(xié)議棧和TCP/IP協(xié)議棧的物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口、以太網(wǎng)、無線網(wǎng)(WiFi)3個(gè)接口之間的任意透明轉(zhuǎn)換，使傳統(tǒng)串口設(shè)備更好的加入無線網(wǎng)絡(luò)。由此可見：物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊能提供WiFi信號(hào)供終端接入互聯(lián)網(wǎng);也可通過串口實(shí)現(xiàn)透明傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透傳及智能控制。

物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊工作模式

UART串口WiFi模塊工作Sation模式，內(nèi)置WiFi模塊的終端設(shè)備通過路由器連接至互聯(lián)網(wǎng)，用戶在智能終端(手機(jī)、平板)上可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)終端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制;

UART串口WiFi模塊工作在AP模式，智能終端(手機(jī)、平板)可直接接入U(xiǎn)ART串口WiFi模塊提供的網(wǎng)絡(luò)，在同一個(gè)熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線控制;

UART串口WiFi模塊工作在Staion+AP 模式，Staion+AP 模式是指 STA 模式與AP模式共存的模式，此時(shí)它既能是熱點(diǎn)，也能作為終端設(shè)備，用戶可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和無線控制自由切換。

物聯(lián)網(wǎng)UART串口WiFi模塊適用于需要串口透傳的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如智能排插、智能燈控、工業(yè)無線控制、智能建筑、傳感網(wǎng)絡(luò)、家庭自動(dòng)化、智慧工廠等，為物聯(lián)網(wǎng)、智能照明、智慧工廠、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)傳輸與智能控制的應(yīng)用。

SKYLAB物聯(lián)網(wǎng)串口WiFi模塊采用高性能芯片方案，專為移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)，模塊內(nèi)部集成操作系統(tǒng)，符合IEEE802.11b/g/n無線標(biāo)準(zhǔn)，支持串口透傳，支持AT指令控制，支持I/O口控制，自研產(chǎn)品且擁有資深FAE工程師、射頻工程師及WiFi軟、硬件研發(fā)團(tuán)隊(duì)，能為客戶提供安全、穩(wěn)定、簡便、快速的無線應(yīng)用開發(fā)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

UART接口是一種用于連接兩個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備的接口，它允許一個(gè)設(shè)備向另一個(gè)設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。UART接口可用于實(shí)現(xiàn)許多應(yīng)用，如連接外部設(shè)備，遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)傳輸，數(shù)據(jù)采集，以及許多其他應(yīng)用。本文將介紹UART接口的用途，其優(yōu)勢(shì)，以及如何使用它來實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。

UART接口的用途

連接外部設(shè)備

UART接口可用于連接外部設(shè)備，例如傳感器，打印機(jī)，掃描儀，存儲(chǔ)設(shè)備，以及其他外部設(shè)備。UART接口可以提供高速數(shù)據(jù)傳輸，可以有效地傳輸大量數(shù)據(jù)，從而改善外部設(shè)備的性能。

遠(yuǎn)程控制

UART接口也可用于遠(yuǎn)程控制，可以通過UART接口連接到遠(yuǎn)程設(shè)備，從而能夠?qū)h(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)控。UART接口可以用于實(shí)時(shí)傳輸和控制，從而可以有效地控制遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)行情況。

數(shù)據(jù)采集

UART接口還可用于數(shù)據(jù)采集，可以通過UART接口從外部設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，從而可以有效地采集大量數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備中，從而可以改善數(shù)據(jù)采集的效率。

UART接口的優(yōu)勢(shì)

UART接口具有許多優(yōu)勢(shì)，如：

低成本

UART接口具有低成本，它可以使用標(biāo)準(zhǔn)的電纜和連接器，從而可以有效地降低成本。

高速數(shù)據(jù)傳輸

UART接口具有高速數(shù)據(jù)傳輸，可以有效地傳輸大量數(shù)據(jù)，從而改善設(shè)備的性能。

易于使用

UART接口易于使用，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的電纜和連接器，從而可以有效地實(shí)現(xiàn)連接。

如何使用UART接口

要使用UART接口，首先需要檢查電路板上的UART接口，確認(rèn)接口是否可用。如果電路板上有UART接口，則可以使用標(biāo)準(zhǔn)的UART接口電纜和連接器將外部設(shè)備與電路板連接起來。接下來，可以使用UART接口驅(qū)動(dòng)程序來驅(qū)動(dòng)UART接口，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和控制。

UART接口是一種強(qiáng)大的接口，可以用于實(shí)現(xiàn)許多應(yīng)用，如連接外部設(shè)備，遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)傳輸，數(shù)據(jù)采集，以及許多其他應(yīng)用。UART接口具有低成本，高速數(shù)據(jù)傳輸，易于使用等優(yōu)勢(shì)，可以有效地改善外部設(shè)備的性能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集。

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電子設(shè)備之間的通信就像人類之間的交流，雙方都需要說相同的語言。在電子產(chǎn)品中，這些語言稱為通信協(xié)議。

之前有單獨(dú)地分享了SPI、UART、I2C通信的文章，這篇對(duì)它們做一些對(duì)比。

串行 VS 并行

電子設(shè)備通過發(fā)送數(shù)據(jù)位從而實(shí)現(xiàn)相互交談。位是二進(jìn)制的，只能是1或0。通過電壓的快速變化，位從一個(gè)設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè)設(shè)備。在以5V工作的系統(tǒng)中，“0”通過0V的短脈沖進(jìn)行通信，而“1”通過5V的短脈沖進(jìn)行通信。

數(shù)據(jù)位可以通過并行或串行的形式進(jìn)行傳輸。在并行通信中，數(shù)據(jù)位在導(dǎo)線上同時(shí)傳輸。下圖顯示了二進(jìn)制(01000011)中字母“C”的并行傳輸：

在串行通信中，位通過單根線一一發(fā)送。下圖顯示了二進(jìn)制(01000011)中字母“C”的串行傳輸：

SPI通信

SPI是一種常見的設(shè)備通用通信協(xié)議。它有一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)就是可以無中斷傳輸數(shù)據(jù)，可以連續(xù)地發(fā)送或接收任意數(shù)量的位。而在I2C和UART中，數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送，有著限定位數(shù)。

在SPI設(shè)備中，設(shè)備分為主機(jī)與從機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)是控制設(shè)備(通常是微控制器)，而從機(jī)(通常是傳感器，顯示器或存儲(chǔ)芯片)從主機(jī)那獲取指令。

一套SPI通訊共包含四種信號(hào)線：MOSI(Master Output/Slave Input) – 信號(hào)線，主機(jī)輸出，從機(jī)輸入。MISO(Master Input/Slave Output) – 信號(hào)線，主機(jī)輸入，從機(jī)輸出。SCLK (Clock) – 時(shí)鐘信號(hào)。SS/CS(Slave Select/Chip Select) – 片選信號(hào)。

SPI協(xié)議特點(diǎn)

實(shí)際上，從機(jī)的數(shù)量受系統(tǒng)負(fù)載電容的限制，它會(huì)降低主機(jī)在電壓電平之間準(zhǔn)確切換的能力。

工作原理

時(shí)鐘信號(hào)

每個(gè)時(shí)鐘周期傳輸一位數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣热Q于時(shí)鐘信號(hào)的頻率。時(shí)鐘信號(hào)由于是主機(jī)配置生成的，因此SPI通信始終由主機(jī)啟動(dòng)。

設(shè)備共享時(shí)鐘信號(hào)的任何通信協(xié)議都稱為同步。SPI是一種同步通信協(xié)議，還有一些異步通信不使用時(shí)鐘信號(hào)。例如在UART通信中，雙方都設(shè)置為預(yù)先配置的波特率，該波特率決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蜁r(shí)序。

片選信號(hào)

主機(jī)通過拉低從機(jī)的CS/SS來使能通信。 在空閑/非傳輸狀態(tài)下，片選線保持高電平。在主機(jī)上可以存在多個(gè)CS/SS引腳，允許主機(jī)與多個(gè)不同的從機(jī)進(jìn)行通訊。