串口设备和 Arduino

Serial* 内置函数可以与任何显示为 COM 端口的设备通信：通过 USB 连接的 Arduino、ESP32 或 Raspberry Pi Pico，USB 转串口适配器，GPS 接收器，处于串口模式的条码扫描器，小票或标签打印机，接受 G 代码的 3D 打印机或 CNC 控制器，实验室仪器，或者自制的按钮盒、宏键盘、旋钮或 LED 控制器。设备收发的是一行行文本；您的脚本可以把这些行变成 Input.Observer 能做的任何其他事情。

一些思路：

按钮盒或宏键盘。Arduino 读取其按钮并打印 B1、B2……串口监视器将每一行变成一个快捷键、一个媒体键或一条窗口命令。
音量或滚动旋钮。电位器或旋转编码器打印其位置；监视器据此设置音量或进行滚动。
状态灯。手势或热键向驱动 LED 灯带的开发板发送 LED 255 0 0，用灯光表示正在录制或构建失败。
传感器。计时器向开发板询问温度或光照强度，然后显示该值、将其记录到文件中，或者调暗屏幕。
扫描器和读卡器。读取器发送的每个条码或 RFID 标签都会变成键入的文本、一次搜索，或在文件中的一次查找。
机器。向打印机或绘图仪发送 G 代码行，每条命令一次 SerialWriteTextLine。

查找端口

Windows 会为每个设备分配一个类似 COM3 的名称。设备管理器在 端口 (COM 和 LPT) 下列出它；Arduino IDE 在其开发板菜单中显示它。脚本也可以列出这些端口：

n = SerialEnumeratePorts();
if (n == 0) UtilityPrint("No COM ports. Is the board plugged in?");
for (i = 0; i < n; i = i + 1) {
    UtilityPrint(SerialGetEnumeratedPortAt(i));
}

列表按编号排序，因此 COM3 排在 COM10 之前。当设备换到另一个 USB 插口时，编号可能会改变。

速率、帧格式和行结束符

速率（baudRate）必须与设备一致：即 Arduino 草图（sketch）中 Serial.begin(...) 里的数字，通常为 9600 或 115200。
帧格式几乎总是 8 个数据位、无校验、1 个停止位：8、SerialParity.None、SerialStopBits.One。请写常量：作为停止位参数的普通数字 1 表示 1.5 个停止位。
行结束符。接收到的一行在您指定的 terminator 处结束，该结束符会从行中移除。空文本表示 CR LF，即 Arduino 的 Serial.println 所发送的内容。对于只以 LF 结束行的设备，请使用 "\n"；只以 CR 结束行的设备，请使用 "\r"。SerialWriteTextLine 发送的内容以同一个结束符结尾；如果是该调用自己打开端口，则以 CR LF 结尾。使用 CR LF 时，用 Serial.readStringUntil('\n') 读取的 Arduino 草图得到的行末尾会带有一个 CR，可用 trim() 去除；使用 "\n" 时则没有需要去除的 CR。
信号。打开端口时会开启其 DTR 和 RTS 信号，与 Arduino IDE 的做法相同。这会使大多数 Arduino Uno 和 Nano 开发板以及采用相同复位电路的其他开发板重启。

与设备通信的三种方式

一问一答。在未打开的端口上调用 SerialWriteTextLine 和 SerialGetTextLine 时，会以该调用的 baudRate、8-N-1 打开该端口，仅用于这一次调用。端口已打开时，将忽略 baudRate 参数。适用于打开端口时不会重启的设备。请参阅向串口设备提问。

保持端口打开。SerialOpenPort 以您的设置打开端口，直到调用 SerialClosePort 为止，并收集设备发送的每一行，供 SerialGetTextLine 读取。大多数 Arduino Uno 和 Nano 开发板在端口每次打开时都会重启，因此请在 Load 全局事件中只打开一次端口，然后让手势和热键向其写入。对于不存在、已拔出或已被其他程序打开的端口，SerialOpenPort 返回 false；对于 Input.Observer 已打开或被监视器占用的端口，它会使操作因错误而停止。

// Load global event: open the port once, at the sketch's speed. An Uno or Nano
// restarts every time its port opens, so a port opened per command would lose
// the command while the board boots.
if (!SerialOpenPort("COM4", 115200, SerialParity.None, 8, SerialStopBits.One, "")) {
    UtilityPrint("COM4 isn't available: unplugged, or open in the Arduino IDE's Serial Monitor?");
}

// Any gesture or hotkey: send a command line and read the board's reply.
// (The sketch reads a line with Serial.readStringUntil('\n') and answers OK.)
if (SerialWriteTextLine("COM4", "LED 255 0 0", 115200)) {
    reply = SerialGetTextLine("COM4", 1, 115200);
    if (reply != "OK") UtilityPrint(StringFormat("Board said: {0}", reply, ""));
}

监视器。SerialMonitorCreate 在后台为设备发送的每一行运行一段脚本，直到调用 SerialMonitorDelete 为止。该行由 ContextGetSerialTextLine() 获取。请参阅将串口设备的按钮映射到媒体键以及：

// Arduino side: a potentiometer on A0, one reading per line.
//   void setup() { Serial.begin(115200); }
//   void loop()  { Serial.println(analogRead(A0)); delay(50); }
// Empty text as the terminator means CR LF, which Serial.println sends.
SerialMonitorCreate("knob", "COM4", 115200, SerialParity.None, 8, SerialStopBits.One, "",
    "line = ContextGetSerialTextLine(); if (StringIsNumber(line, true)) MultimediaSetVolume(AudioEndpoint.Playback, StringToNumber(line, true) / 1023.0);");

备注

关于监视器需要了解的事项。

各行按到达顺序逐一运行：上一行的脚本结束后，下一行的脚本才会开始。最多可有 256 行等待；超出后会丢弃最早的行。
停止所有操作会停止正在为某一行运行的脚本，并丢弃等待中的行。监视器本身继续运行。停止所有操作热键则更进一步：它会删除每个监视器并关闭其端口。
任何脚本（包括监视器自身的脚本）都可以用 SerialWriteTextLine 向被监视的端口发送内容，因此监视器可以应答其设备。SerialGetTextLine 无法读取被监视的端口：每一行都交给监视器。
每个监视器名称只属于一个端口。使用该端口当前监视器的名称调用 SerialMonitorCreate 会替换该监视器。如果该名称已在监视另一个端口、端口已用 SerialOpenPort 打开，或另一个监视器占用了该端口，它会使操作因错误而停止。不存在、已拔出或已被其他程序打开的端口会得到 false。
拔下设备会结束监视器，并在控制台的系统选项卡中写入一行。设备重新连接时不会自动重启监视器。请再次运行 SerialMonitorCreate（通过热键，或在下次启动时通过 Load 事件）。

注意

同一时间只能有一个程序打开某个 COM 端口。当 Arduino IDE 的串口监视器或串口绘图仪处于打开状态时，Input.Observer 无法打开该端口；而当 Input.Observer 打开了该端口时，IDE 无法上传草图。上传之前请先关闭端口（SerialClosePort 或 SerialMonitorDelete）。

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与设备通信的三种方式​

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