stm32在原有工程中添加串口模块的详细说明

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flyingstar 发布时间：2025-10-14 18:09

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文章简介:	本节详细说明如何在本项目中新增串口通信，将超声波距离 dist_cm 通过 USART1 发送到电脑串口。

本节详细说明如何在本项目中新增串口通信，将超声波距离 dist_cm 通过 USART1 发送到电脑串口。

1. 目标与环境
MCU: STM32F103C8T6
串口: USART1 (PA9 TX, PA10 RX)
波特率: 115200 8N1（无校验，无流控）
工具链: Keil MDK / ARMCC 5.06
2. 新增文件
头文件与实现放在 Hardware/ 目录：
#ifndef __USART_H
#define __USART_H

#include "stm32f10x.h"
#include <stdint.h>

void USART1_Init(uint32_t baudrate);
void USART1_SendChar(char c);
void USART1_SendString(const char *s);
void USART1_SendNumber(uint32_t num);

#endif

#include "USART.h"

void USART1_Init(uint32_t baudrate)
{
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;             // PA9 TX
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;          // PA10 RX
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

      USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;
      USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
      USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
      USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
      USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
      USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
      USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

      USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

void USART1_SendChar(char c)
{
      while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
      USART_SendData(USART1, (uint16_t)c);
}

void USART1_SendString(const char *s)
{
      while (*s)
      {
            USART1_SendChar(*s++);
      }
}

void USART1_SendNumber(uint32_t num)
{
      char buf[12];
      int i = 0, j = 0;
      char tmp;
      if (num == 0)
      {
            USART1_SendChar('0');
            return;
      }
      while (num > 0 && i < (int)(sizeof(buf)))
      {
            buf[i++] = (char)('0' + (num % 10));
            num /= 10;
      }
      for (j = 0; j < i / 2; j++)
      {
            tmp = buf[j];
            buf[j] = buf[i - 1 - j];
            buf[i - 1 - j] = tmp;
      }
      for (j = 0; j < i; j++)
      {
            USART1_SendChar(buf[j]);
      }
}

将上述两个文件添加进 Keil 工程：Project.uvprojx → Hardware 组已加入 USART.c/.h（如未加入，请在工程里右键组名 → Add Existing Files…）。

3. 硬件连接
PA9 → USB 转串口模块 RX（注意是对接到对方的 RX）
PA10 ← USB 转串口模块 TX（如仅发送可不接）
GND ↔ GND 共地
串口工具设置：波特率 115200，8-N-1，无流控。

4. 在 main 中初始化与发送
在 User/main.c 中包含头文件并初始化串口，同时将距离通过串口发送到 PC。

#include "stm32f10x.h"                // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "ultrasonic.h"
#include "USART.h"

int main(void)
{
      /*模块初始化*/
      OLED_Init();             //OLED初始化
      Ultrasonic_Init();       //超声波初始化
      USART1_Init(115200);       //串口初始化（115200 8N1）

      /*OLED显示*/
      OLED_Clear();
      OLED_ShowString(1, 1, "Ultrasonic:");

      while (1)
      {
            float dist_cm = UltrasonicGetLength();
            OLED_ShowString(2, 1, "Dist(cm):    ");
            {
                     uint32_t d10 = (uint32_t)(dist_cm * 10.0f + 0.5f); // 四舍五入到一位小数
                     uint32_t intPart = d10 / 10;
                     uint32_t fracPart = d10 % 10;
                     OLED_ShowNum(2, 11, intPart, 4);
                     OLED_ShowChar(2, 15, '.');
                     OLED_ShowNum(2, 16, fracPart, 1);
                     // 串口输出：如 123.4cm\r\n
                     USART1_SendString("dist=");
                     USART1_SendNumber(intPart);
                     USART1_SendChar('.');
                     USART1_SendNumber(fracPart);
                     USART1_SendString("cm\r\n");
            }
            Delay_ms(200);
      }
}

5. 常见问题与排错
无法编译，提示 stm32f10x.h 找不到：
确认 Keil 工程 C/C++ Include Path 包含 ./Start; ./Library; ./User; ./System; ./Hardware。
USART1_Init 等函数隐式声明：
确认 User/main.c 已包含 #include "USART.h"。
电脑无数据：
检查波特率设置一致；检查 TX 线连接是否正确，GND 是否共地。
若只接 TX/GND，PC 只能接收；如需从 PC 发回 MCU，再接 RX。
波特率更改：
将 USART1_Init(115200) 替换为所需值（如 9600），PC 工具一并修改。
6. 可选增强
增加 printf 重定向到 USART，便于调试。
加环形缓冲区与中断接收，支持命令解析与上位机交互。
采用 DMA 发送以降低占用。