1. Fonctionnement de l’UART
L’UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) est un des périphériques du micro-contrôleur qui vient gérer la liaison série, ce protocole de communication nécessite 3 fils. La figure ci-dessous montre le câblage nécessaire pour une transmission série par l’UART entre 2 cartes Arduino UNO.
Les données transitent par la liaison série sous forme de paquets de 8bits plus 1 bit de start et 1 bit de stop, nous donnons ci-dessous une trame, exemple d’émission par l’UART :
Décrivons les étapes de cet envoi qui débute à gauche du graphe et se termine à droite :
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La liaison est au repos au niveau “1” à 5V dans un état que l’on apelle “Idle” en Anglais.
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La liaison détecte le début d’émission par le passage de l’état Idle à “0” => C’est le bit de start.
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Les 8 bits du message sont envoyés en commençant par le bit de poids faible le LSB (Least Significant Bit) et se termine par le bit de poids fort le MSB (Most Significant Bit). Si le message que l’on souhaite envoyer est codé sur plus de 8 bits il sera découpé en paquet de 8 obligatoirement.
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La liaison termine son émission par un bit de stop à “1” avant de retourner à l’état Idle.
2. Paramétrer l’UART avec Serial.begin()
La fréquence d’émission soit le nombre de Bauds (bits par seconde) est définie avec la fonction Arduino Serial.begin(), notons que cette durée ne varie pas dans la suite du code une fois qu’on en a fait le paramétrage dans le void setup(). Nous donnons ci-dessous la structure de cette fonction :
Nous donnons ci-dessous un code exemple Arduino pour le paramétrage d’une liaison série à 9600 Bauds :
void setup()//Initialisations
{
Serial.begin(9600);//Initialisation du port série avec une fréquence d'émission de 9600 Bauds
}
3. Ecrire sur le port série avec Serial.print() et Serial.println()
Deux fonctions permettent d’écrire simplement des messages sur le port série d’une carte Arduino :
Serial.print(): Permet d’écrire de multiples choses sur le serial sans se soucier si le contenu de notre message est d’une taille supérieure à 8 bits. La fonction fait elle même le partage en paquets de 8 bits. Nous donnons ci-dessous la structure de cette fonction :
Serial.println(): Fait la même chose que la fonction précédente mais provoque un renvoi à la ligne en fin d’émission. Nous donnons ci-dessous la structure de cette fonction :
Nous donnons ci-dessous un code exemple complet comprenant l’initialisation du serial et l’utilisation des deux foctions précédentes :
int Tutu=2345; //Déclaration d'un entier initialisé à 2345
float Tomaas=3.14;//Déclaration d'un flottant initialisé à 3.14
void setup()//Initialisations
{
Serial.begin(9600);//Initialisation du port série avec une fréquence d'émission de 9600 Bauds
}
void loop()//Programme principal
{
Serial.print("Ma variable Tutu contient : ");//Ecriture d'une chaine de caractères sur le serial
Serial.println(Tutu);//Ecriture du contenu de Tutu et retour à la ligne
Serial.print("Ma variable Tomaas contient : ");//Ecriture d'une chaine de caractères sur le serial
Serial.println(Tomaas);//Ecriture du contenu de Tomaas et retour à la ligne
}
Une fonction sur l’Arduino IDE appelée Moniteur série permet d’afficher ce que notre carte Arduino écrit sur le serial grâce à la liaison usb. (Les pins Rx et Tx du port série sont retransmises sur le port USB). Observons ce que notre code produit sur le moniteur série :
Le code précédent affiche de manière infinie (Nous rappelons que le void loop() est équivalent à un while(1)) la première chaîne de caractère, le contenu de la variable Tutu, retourne à la ligne puis affiche la seconde chaîne de caractères et affiche la variable Tomaas pour à nouveau retourner à la ligne et recommencer…