A测题目名称: 双机串口通信体系

题目名称:  双机串口通信体系  

一、题目要求

软件环境：推荐采用 Proteus 8.9 SP2 及以上仿真软件，Arduino IDE。
实现功能：利用 2 个 Arduino UNO 微控制器，搭建一个双机串口双向通信体系。
·功能：2个Arduino UNO（A机和B机）通过软件串行接口连接举行双向通信。 首先,在与A机连接的虚拟终端VT_A中输入弟子自己的学号,格式为ID:xxxxxxxxxxx，代码要求虚拟机A显示输入；A机通过串行接口向B机发送,B机收到后在虚拟终端VT_B上只能显示弟子的学号,格式为：xxxxxxxxxxx，代码要求虚拟机B只显示格式中的xxxxxxxxxxx部分；
接着,在与B机连接的虚拟终端 VT_B中输入回应，格式为：Re:OK，代码要求虚拟机B显示输入；B机通过串行接口向A机发送，A机收到后在虚拟终端VT_A上只能显示OK。

二、筹划思路

两个Arduino UNO开辟板通过软串口建立通信时，通常采用IO4与IO5引脚互联的方式。具体设置为：将此中一块板的IO4设定为接收端（RX），另一块板的IO5则作为发送端（TX），两者通过交织接线实现信号传输（即甲板的TX端连接乙板的RX端）。这种硬件对接方式可构建双向数据通道，使两个微控制器能够相互收发信息，其连接表现图如下所示：

三、仿真结果展示

1.虚拟终端 VT_A 输入学号（输入自己学号）截图（包括此时的虚拟终端 VT_B）

2.B 机收到后虚拟终端 VT_B 显示学号截图（包括此时的虚拟终端 VT_A）

3.虚拟终端 VT_B 输入回应截图（包括此时的虚拟终端 VT_A）

4.A 机收到后虚拟终端 VT_A 显示回应截图（包括此时的虚拟终端 VT_B）

四、程序筹划（用Arduino编写)

A机源代码：

1. #include <SoftwareSerial.h>
3. // 定义软串口的引脚
4. SoftwareSerial mySerial(4, 5); // RX, TX
6. void setup() {
7.     Serial.begin(9600); // 初始化默认串口
8.     mySerial.begin(9600); // 初始化软串口
9. }
11. void loop() {
12.     // 从虚拟终端 VT_A 接收输入
13.     if (Serial.available()) {
14.         String input = Serial.readStringUntil('\n'); // 读取输入直到换行
15.         Serial.println(input); // 显示输入
16.         
17.         // 检查格式并发送到 B 机
18.         if (input.startsWith("ID:")) {
19.             String studentID = input.substring(3); // 提取学号部分
20.             mySerial.println(studentID); // 发送学号到 B 机
21.         }
22.     }
24.     // 从 B 机接收回应
25.     if (mySerial.available()) {
26.         String response = mySerial.readStringUntil('\n'); // 读取回应直到换行
27.         if (response.startsWith("Re:")) {
28.             String reply = response.substring(3); // 提取回应内容
29.             Serial.println(reply); // 显示回应内容
30.         }
31.     }
32. }

复制代码

B机源代码：

1. #include <SoftwareSerial.h>
3. // 定义软串口的引脚
4. SoftwareSerial mySerial(4, 5); // RX, TX
6. void setup() {
7.     Serial.begin(9600); // 初始化默认串口
8.     mySerial.begin(9600); // 初始化软串口
9. }
11. void loop() {
12.     // 从 A 机接收学号
13.     if (mySerial.available()) {
14.         String studentID = mySerial.readStringUntil('\n'); // 读取学号直到换行
15.         Serial.println(studentID); // 显示完整学号
16.     }
18.     // 从虚拟终端 VT_B 接收回应
19.     if (Serial.available()) {
20.         String input = Serial.readStringUntil('\n'); // 读取输入直到换行
21.         Serial.println(input); // 显示输入
22.         
23.         // 检查格式并发送回 A 机
24.         if (input.startsWith("Re:")) {
25.             mySerial.println(input); // 发送回应到 A 机
26.         }
27.     }
29.     // 接收来自 A 机的回应
30.     if (mySerial.available()) {
31.         String response = mySerial.readStringUntil('\n'); // 读取回应直到换行
32.         Serial.println(response); // 显示 OK
33.     }
34. }

复制代码

备注：代码有一丢丢小题目，就是图1和图2结果会同时出现，图3和图4同理。但由于时间紧（实在是懒。。。）没有再改代码，大家可以自己添加修改。又或者实在用Backspace键就能轻松得到题中要求的4张图的效果。（