设计一个便携式TTL串行监视器

时间：2025-05-22 15:40:51

关键字： TTL串行监视器 Arduino TP5400

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[导读]当我开始这个项目时，对便携式TTL串行监视器的渴望已经达到了很高的水平。很多时候，作为程序员，我们需要一个小而便携的调试在现场的特殊条件下，我们不能有一个显示器的电脑。

可在现场和办公桌上使用，具有特殊的特点。它的滚动显示可以暂停和清除，可选择的速度。

当我开始这个项目时，对便携式TTL串行监视器的渴望已经达到了很高的水平。很多时候，作为程序员，我们需要一个小而便携的调试在现场的特殊条件下，我们不能有一个显示器的电脑。

这里它是一个完整的串行监视器，在不同的速度下工作，有一个清屏按钮和一个暂停按钮来停止滚动数据;最后但并非最不重要的是，我添加了特殊功能，以便在调试时在特殊情况下引起注意：播放“哔哔”并将文本的“颜色”更改为黄色，绿色，红色，青色或白色(原始颜色)，只需在Serial.print()命令中添加简单的控制代码。

电路:

MCU为Arduino MiniPro 3.3V，显示屏为ILI9341 2.4“240x320 RGB(蓝色型号)，带有SPI接口，纵向显示，由于修改了库，具有滚动功能。无源蜂鸣器将提供声音，TP5400模块提供给锂离子1A/h 3.7V电池充电，并升压到5V，为RAW引脚上的MCU供电，并使用其内部3.3V稳压器。

Arduino内部稳压器的电流限制是150mA，但实际上整个电路只需要65mA左右;充电让连接micro-USB数据线;USB-A母线用于为具有5Vcc需求的非潜能附加设备供电，即用于监控的电路;

电路工作在3.3V。输入可以是0V到3-5V之间的TTL逻辑电平，如果确实需要，可以更多，因为R2=4.7K, R3=10k和Q1=BC337将控制MCU输入端口的信号。R4和R5作为分压器用于测量电池电压，当需要充电时，蜂鸣器会提醒您。按下暂停键时红色LED亮起;在暂停模式下，数据停止滚动，缓冲区被清空。另一个按钮用于清除屏幕，最后一个按钮用于改变所需的速度(300、1200、2400、4800、9600、19200和38400)。

像往常一样，要将草图传输到Arduino Mini Pro，您需要一个FTDI (USB到串行)模块设置在3.3V。

组件列表:

•Arduino Mini Pro 3.3V

•显示ILI9341 2.4" TFT-LCD 240x320 RGB(蓝色型号)，SPI接口

•TP5400充电升压模块(见图片)

•锂离子3.7V 1A/h可充电电池

•2个10k电阻器(可能为1%，并选择与值相似)

•1 × 4.7K电阻

•1 × 10k电阻

•1个330电阻器

•2 × 100n电容

•1个100uF 16V电解电容

•1 x自复位保险丝200mA

•1个迷你开关开/关

•1 × 3mm红色LED

•3个迷你触觉按钮13毫米高+ 3个黑色盖子

•1个被动3.3V SMD蜂鸣器(12x12mm)

•1个BC337 NPN晶体管

•2个2mm母插头(黑色和红色)

•3D打印盒子+盖子

•1 x PCB连接器8针，公母(显示)

•8 × 3mm垫片

•8颗3mm螺钉

特殊特性:

在你的设备监控，你可以添加一些控制字符在你的调试代码消息，以丰富/简化调试：这样，你可以改变文本颜色的显示和播放的声音，当你喜欢只是添加这些控制代码之一，必要时：

•CTRL-A， ASCII=01(起始黄色)

•CTRL-B， ASCII=02 (start GREEN)

•CTRL-C， ASCII=03 (start RED)

•CTRL-D， ASCII=04(开始青色)

•CTRL-E， ASCII=05(开始白色，恢复正常颜色)

•CTRL-G， ASCII=07(播放歌曲)

为例:

软件说明:

默认速度为9600,8位，无奇偶校验，1停止(SERIAL_8N1)，但使用速度按钮，您可以更改为300,1200,2400,4800,9600,19200,38400波特;我测试了一个连续的RX工作到4800;较高的速度可以使缓冲区在连续接收期间满，因为显示速度比接收数据慢;偶尔的RX数据按照通常的串行监视器目的调试将工作得很好，即使在更高的速度;

为了避免在上传草图时受到干扰，我通过SoftwareSerial库为串行RX/TX使用了2个新引脚，因此通信引脚为4和5;

只显示32-126 ASCII范围内的可打印字符，因此不显示控制码和扩展ASCII码(全部忽略);

在暂停模式下，显示器停止显示更多数据，因此接收数据被忽略(丢失);

看看TP5400模块数据表，他们说它将在900mA电流下充电，因为安装在芯片引脚3上的编程电阻是1.2k欧姆;我在这个项目中使用的锂离子电池有1450mA/h，所以在1.5小时左右充满电;我认为这种情况下的充电电流是足够的，即使我通常喜欢比电池容量小的充电电流;只是提醒您不要安装容量较小的电池，或者您应该将电阻更改为更大的值(10k -> 130mA, 5.1k -> 245mA, 2k 560mA, 1.5k -> 740mA, 1.1k -> 1000mA);例如，对于小型350mA/h电池，我建议将引脚3编程电阻更改为5.1k和10k欧姆之间的值。

软件每隔30英寸检查一次电池电压：如果低于3.4v，它会发出声音作为警告，以便尽快为电池充电;充满电池应该持续15小时左右。

SoftwareSerial库缓冲区大小为64字节;我修改了SoftwareSerial.h和SoftwareSerial.cpp为512字节，所以现在更难以使缓冲区满;为了更舒适地使用，您应该根据说明和图片修改库;这个草图使用了大约1450字节的内存加上512字节的放大缓冲区，它应该保持在Arduino Mini-Pro的2kbytes限制以下。