在这个Arduino教程中，我们将学习如何使用能够在多个Arduino板之间进行长距离无线通信的HC-12无线串行通信模块，距离高达1.8km。您可以观看以下视频或阅读下面的书面教程以获取更多详细信息。

HC-12无线通信模块

首先让我们仔细看看HC-12无线串行端口通信模块。以下是一些规格：

• 其无线工作频段为433.4 MHz至473.0 MHz
• 它共有100个通道，每个通道之间的踩踏400 kHz
• 发射功率从-1dBm (0.79mW)到20dBm (100mW)
• 接收灵敏度为-117dBm（0.019pw）至-100dbm（10pw）。

这些值实际上依赖于所选择的串行和空中波特率，如表所示。

HC-12模块具有一个微控制器，实际上不必由用户编程。要配置模块，我们只需在命令中使用，可以使用串行端口从Arduino，PC或任何其他微控制器发送。为了进入AT命令模式，我们只需将模块的“设置”引脚设置为低逻辑电平。

Arduino和HC-12

现在让我们将HC-12模块连接到Arduino并制作第一个示例。这是电路原理图。模块的工作电压在3.2 V ~ 5.5 V之间，为了更稳定的工作，建议使用去耦电容和外部电源。然而，在本教程中，我使用PC USB作为所有三个例子的电源，它没有任何问题。

我将第一个模块连接到Arduino UNO，第二个模块连接到Arduino MEGA，但当然，你可以使用任何你想要的主板。

您可以从下面的链接获取此Arduino教程所需的组件：

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例01 - Arduino代码

这是Arduino代码的第一个例子，两个模块之间的基本通信使用串行监视器。

/* Arduino远程无线通信使用HC-12示例01 by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com */ #include  SoftwareSerial HC12(10, 11);// HC-12 TX Pin, HC-12 RX Pin void setup() {Serial.begin(9600);//串口到计算机HC12.begin(9600);//串口到HC12} void loop() {while (HC12.available()){//如果HC-12有数据Serial.write(HC12.read());//发送数据到串行监视器}while (Serial.available()){//如果串行监视器有数据HC12.write(Serial.read());//将数据发送给HC-12}}

两个Arduinos使用相同的代码。我们可以在两台单独的电脑上连接两个Arduinos但我们也可以使用一台电脑。

在这种情况下，一旦我们将第一个Arduino连接到计算机，我们需要选择模型和COM端口并将代码上传到Arduino。然后我们连接第二个arduino，我们必须再次启动Arduino IDE才能选择我们的第二个Arduino的其他COM端口，然后上传相同的代码。

因此，一旦我们有两个Arduino ide运行，我们可以启动串行监视器，并测试通信是否工作正常。我们在串行显示器上输入的任何东西都会从一个Arduino发送到另一个Arduino。

代码如何工作：因此，一旦我们在串行监视器中键入某些内容并单击“发送”按钮，在第一个Arduino，While循环与Serial.Available（）函数将变为真实并使用HC12.Write（）函数，我们将从中发送数据串行监视器到HC-12模块。该模块将无线地将数据传输到第二个HC-12模块，因此在与HC12.Available（）函数的第二个arduino循环中将变为真实并且使用串行IWRITE（）函数将数据发送到串行监视器。

我们可以使用相同的代码发送AT命令和配置模块参数。我们所要做的就是将模块的Set引脚连接到Ground或Arduino的任何数字引脚，并将该引脚设置为低逻辑电平。

要测试我们是否已成功输入模式，我们可以在串行监视器中输入“AT”，我们应该获得响应消息“确定”。在命令中总共有12个，它们用于改变像波特率，信道，发射功率等的各种参数，例如，如果我们键入“AT + B38400”，将设置模块的波特率38400。

在命令:

1. AT - 测试命令。

示例：将“在”到模块中，模块返回“确定”。

2. AT + BXXXX - 更改串行端口波特率。

可用波特率：1200 bps，2400 bps，4800 bps，9600 bps，19200 bps，38400 bps，57600 bps和115200 bps。默认值：9600 bps。

示例：将“AT + B38400”发送到模块，模块返回“OK + B19200”。

3.在+ CXXXX - 更改无线通信信道，从001到100。

默认值：通道001，工作频率为433.4MHz。每个下一个频道都有400kHz。

例如:如果我们想将模块设置为通道006，我们需要向模块发送“AT+C006”命令，模块将返回“OK+C006”。新的工作频率将是435.4兆赫。

例02.

现在让我们移动第二个例子。在这里，我们将使用两个按钮来选择不同的通信通道，并有一种存储传入数据的不同方法。

注意:两个HC-12模块的“Set”引脚都连接两个Arduino的引脚6，第一个Arduino的两个按钮连接到引脚4和3。

第一个Arduino代码：

/ / #include  #define setPin 6 #define button1 4 #define button2 3 SoftwareSerial HC12(10,11);亚搏手机版官方下载// HC-12 TX引脚，HC-12 RX引脚字节incomingByte;String readBuffer = "";int button1State = 0;int button1Pressed = 0;int button2State = 0;int button2Pressed = 0;void setup() {Serial.begin(9600);//打开计算机HC12.begin(9600)的串口;//打开串口到HC12 pinMode(setPin, OUTPUT); pinMode(button1, INPUT); pinMode(button2, INPUT); digitalWrite(setPin, HIGH); // HC-12 normal, transparent mode } void loop() { // ==== Storing the incoming data into a String variable while (HC12.available()) { // If HC-12 has data incomingByte = HC12.read(); // Store each icoming byte from HC-12 readBuffer += char(incomingByte); // Add each byte to ReadBuffer string variable } delay(100); // ==== Sending data from one HC-12 to another via the Serial Monitor while (Serial.available()) { HC12.write(Serial.read()); } // ==== If button 1 is pressed, set the channel 01 button1State = digitalRead(button1); if (button1State == HIGH & button1Pressed == LOW) { button1Pressed = HIGH; delay(20); } if (button1Pressed == HIGH) { HC12.print("AT+C001"); // Send the AT Command to the other module delay(100); //Set AT Command Mode digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(100); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print("AT+C001"); // Send AT Command to HC-12 delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } Serial.println("Channel successfully changed"); digitalWrite(setPin, HIGH); // Exit AT Command mode button1Pressed = LOW; } // ==== If button 2 is pressed, set the channel 02 button2State = digitalRead(button2); if (button2State == HIGH & button2Pressed == LOW) { button2Pressed = HIGH; delay(100); } if (button2Pressed == HIGH) { HC12.print("AT+C002"); // Send the AT Command to the other module delay(100); //Set AT Command Mode digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(100); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print("AT+C002"); // Send AT Command to HC-12 delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } Serial.println("Channel successfully changed"); digitalWrite(setPin, HIGH); button2Pressed = LOW; } checkATCommand(); readBuffer = ""; // Clear readBuffer } // ==== Custom function - Check whether we have received an AT Command via the Serial Monitor void checkATCommand () { if (readBuffer.startsWith("AT")) { // Check whether the String starts with "AT" digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(200); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print(readBuffer); // Send AT Command to HC-12 delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } digitalWrite(setPin, HIGH); // Exit AT Command mode } }

第二个Arduino代码:

/ * Arduino Long ression使用按钮Nedelkovski使用按钮的频道使用HC-12示例02，www.www.kuaixg.com * / #include  #define setpin 6软亚搏手机版官方下载件级HC12（10,11）;// HC-12 TX引脚，HC-12 RX引脚字节incomingByte;String readBuffer = "";void setup() {Serial.begin(9600);//打开计算机HC12.begin(9600)的串口;//打开串口到HC12 pinMode(setPin, OUTPUT);digitalWrite (setPin、高);// HC-12普通模式} void循环（）{// ====在（hc12.available（））{//，如果hc-12具有数据incomingbyte = hc12.read（）;readBuffer += char(incomingByte); //从HC-12存储icoming字节//将每个字节添加到ReadBuffer字符串变量}delay(100); // ==== Sending data from one HC-12 to another via the Serial Monitor while (Serial.available()) { HC12.write(Serial.read()); } // === If button 1 is pressed, set channel 01 if (readBuffer == "AT+C001") { digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(100); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print(readBuffer); // Send AT Command to HC-12 ("AT+C001") delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } Serial.println("Channel successfully changed"); digitalWrite(setPin, HIGH); // Exit AT Command mode readBuffer = ""; } // === If button 2 is pressed, set channel 02 if (readBuffer == "AT+C002") { digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(100); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print(readBuffer); // Send AT Command to HC-12 delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } Serial.println("Channel successfully changed"); digitalWrite(setPin, HIGH); // Exit AT Command mode readBuffer = ""; } checkATCommand(); readBuffer = ""; // Clear readBuffer } // ==== Custom function - Check whether we have received an AT Command via the Serial Monitor void checkATCommand () { if (readBuffer.startsWith("AT")) { // Check whether the String starts with "AT" digitalWrite(setPin, LOW); // Set HC-12 into AT Command mode delay(100); // Wait for the HC-12 to enter AT Command mode HC12.print(readBuffer); // Send AT Command to HC-12 delay(200); while (HC12.available()) { // If HC-12 has data (the AT Command response) Serial.write(HC12.read()); // Send the data to Serial monitor } digitalWrite(setPin, HIGH); // Exit AT Command mode } }

代码说明:

因此，首先，我们需要定义引脚并将“设置”引脚设置为高逻辑电平，以便模块以正常透明模式工作。首先是循环我们将传入数据存储到字符串变量中，因此我们可以更好地处理它。

// ====存储传入的数据到一个String变量while (HC12.available()){//如果HC-12有数据incomingByte = HC12.read();readBuffer += char(incomingByte); //从HC-12存储icoming字节//将每个字节添加到ReadBuffer字符串变量}

传入的数据一次始终出现一个字节，例如，如果我们从第二个arduino发送字符串“test123”，则循环将执行7次迭代。每次迭代，使用HC12.read（）函数，我们将读取每个传入的字节或字符，并将其添加到名为“readbuffer”的字符串变量。

接下来让我们看看我们如何使用第一个按钮更改通信通道。因此，如果我们按下第一个按钮，请使用HC12.print（）函数，我们将将字符串“AT + C001”发送给HC-12模块或第二个Arduino。

if（button1抑制== high）{hc12.print（“AT + C001”）;//发送AT命令到其他模块延迟(100);//Set AT Command Mode digitwrite (setPin, LOW);//设置HC-12为AT Command mode delay(100);h12 .print("AT+C001");//发送AT命令到HC-12延迟(200);while (HC12.available()){//如果HC-12有数据(AT命令响应)Serial.write(HC12.read());//将数据发送到串行监视器} Serial.println（“频道成功更改”）;digitalWrite (setPin、高);//退出AT命令模式button1Pressed = LOW; }

当第二个Arduino接收到这个字符串时，我们将HC-12模块设置为at命令模式，然后写入相同的字符串“at +C001”，将模块设置为通信通道编号为1。

//第二个Arduino // === =如果按下按钮1，设置通道01如果(readBuffer == " At +C001") {digitalWrite(setPin, LOW);//设置HC-12为AT Command mode delay(100);//等待HC-12进入AT命令模式//发送AT命令到HC-12(“AT+C001”)延迟(200);while (HC12.available()){//如果HC-12有数据(AT命令响应)Serial.write(HC12.read());//将数据发送到串行监视器} Serial.println（“频道成功更改”）;digitalWrite (setPin、高);//退出AT命令模式readBuffer = "";}

我们将使用下一个while循环打印来自HC-12模块的响应消息，以确定通道是否已成功更改。

while (HC12.available()){//如果HC-12有数据(AT命令响应)Serial.write(HC12.read());//将数据发送到串行监视器}

回到第一个Arduino，我们确实将AT命令发送到第一个HC-12模块相同的过程。以同样的方式，我们使用按下第二个按钮，我们设置了两个通信通道号码。因此，使用此方法，我们可以随时选择我们将与之通信的HC-12模块。

最后，checkATCommand()自定义函数通过检查字符串是否以“At”开头来检查接收到的消息是否为At命令。如果是，则进入AT命令模式并执行该命令。

// ====自定义函数-检查我们是否收到了一个AT命令通过串行监视器void checkATCommand () {if (readBuffer.startsWith("AT")){//检查字符串是否以"AT"开头digitalWrite(setPin, LOW);//设置HC-12为AT Command mode delay(200);//等待HC-12进入AT命令模式//发送AT命令到HC-12延迟(200);while (HC12.available()){//如果HC-12有数据(AT命令响应)Serial.write(HC12.read());//发送数据到串行监视器}digitalWrite(setPin, HIGH);//在命令模式下退出}}

HC-12无线通信：使用加速度计的步进电机控制

现在让我们来看看第三个例子。在这里，我们使用第一个Arduino的加速度计模块控制第二arduino的步进电机的位置。

该电路还包含一个微开关，用于在0度时查找步进电机的初始位置。

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注意，我已经有了关于如何连接和使用这两个加速度计和步进电机，因此对于此示例，我只会解释代码的HC-12部分。

第一个Arduino -发射机代码:

/* Arduino远程无线通信使用HC-12示例03 -步进电机控制使用加速度计-发射器，加速度计由Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com */ #include  #include  SoftwareSerial HC12(10亚搏手机版官方下载, 11);// HC-12 TX引脚，HC-12 RX引脚浮角;int lastAngle = 0;Int count = 0;int angleSum = 0;//——加速计寄存器地址#define Power_Register 0x2D #define X_Axis_Register_DATAX0 0x32#define X_Axis_Register_DATAX1 0x33 // DATAX1内部寄存器的十六进制地址#define Y_Axis_Register_DATAY0 0x34 #define Y_Axis_Register_DATAY1 0x35 #define Z_Axis_Register_DATAZ0 0x36 #define Z_Axis_Register_DATAZ1 0x37 int ADXAddress = 0x53;//设备地址，其中也包括选择模式的第8位，在本例中读取。int X0, X1, X_out; int Y0, Y1, Y_out; int Z1, Z0, Z_out; float Xa, Ya, Za; void setup() { HC12.begin(9600); // Open serial port to HC12 Wire.begin(); // Initiate the Wire library Serial.begin(9600); delay(100); Wire.beginTransmission(ADXAddress); Wire.write(Power_Register); // Power_CTL Register // Enable measurement Wire.write(8); // Bit D3 High for measuring enable (0000 1000) Wire.endTransmission(); } void loop() { // X-axis Wire.beginTransmission(ADXAddress); // Begin transmission to the Sensor //Ask the particular registers for data Wire.write(X_Axis_Register_DATAX0); Wire.write(X_Axis_Register_DATAX1); Wire.endTransmission(); // Ends the transmission and transmits the data from the two registers Wire.requestFrom(ADXAddress, 2); // Request the transmitted two bytes from the two registers if (Wire.available() <= 2) { // X0 = Wire.read(); // Reads the data from the register X1 = Wire.read(); /* Converting the raw data of the X-Axis into X-Axis Acceleration - The output data is Two's complement - X0 as the least significant byte - X1 as the most significant byte */ X1 = X1 << 8; X_out = X0 + X1; Xa = X_out / 256.0; // Xa = output value from -1 to +1, Gravity acceleration acting on the X-Axis } //Serial.print("Xa= "); //Serial.println(X_out); // Y-Axis Wire.beginTransmission(ADXAddress); Wire.write(Y_Axis_Register_DATAY0); Wire.write(Y_Axis_Register_DATAY1); Wire.endTransmission(); Wire.requestFrom(ADXAddress, 2); if (Wire.available() <= 2) { Y0 = Wire.read(); Y1 = Wire.read(); Y1 = Y1 << 8; Y_out = Y0 + Y1; Ya = Y_out / 256.0; } // Combine X and Y values for getting the angle value from 0 to 180 degrees if (Y_out > 0) { angle = map(Y_out, 0, 256, 90, 0); } else if (Y_out < 0) { angle = map(Y_out, 256, 0, 90, 0); angle = 90 - angle; } if (X_out < 0 & Y_out < 0) { angle = 180; } if (X_out < 0 & Y_out >0) { angle = 0; } // float to int int angleInt = int(angle); // Makes 100 accelerometer readings and sends the average for smoother result angleSum = angleSum + angleInt; count++; if (count >= 100) { angleInt = angleSum / 100; angleSum = 0; count = 0; // Some more smoothing of acceleromter reading - sends the new angle only if it differes from the previous one by +-2 if (angleInt > lastAngle + 2 || angleInt < lastAngle - 2) { Serial.println(angleInt); String angleString = String(angleInt); //sends the angle value with start marker "s" and end marker "e" HC12.print("s" + angleString + "e"); delay(10); lastAngle = angleInt; angleSum = 0; count = 0; } } }

第二个arduino - 接收代码：

/ * Arduino Long系列无线通信使用HC-12示例03  - 步进电机控制采用加速度计 - 接收器，步进电机由Dejan Nedelkovski，www.www.kuaixg.com * / #include 软件中HC12（10,11）;亚搏手机版官方下载// HC-12 TX引脚，HC-12 Rx PIN焦炭incomingByte;String readBuffer = "";//定义PINS Numbers Const Int Dirpin = 4;Const Int Spepin = 3;const int按钮= 2;int turperangle = 0;int lastAngle = 0;int rotate = 0;void setup() {Serial.begin(9600); // Open serial port to computer HC12.begin(9600); // Open serial port to HC12 // Sets the two pins as Outputs pinMode(dirPin, OUTPUT); pinMode(stepPin, OUTPUT); // Microswitch input, with internal pull-up resistor activated pinMode(button, INPUT_PULLUP); delay(10); digitalWrite(dirPin, HIGH); boolean startingPosition = true; while (startingPosition) { digitalWrite(stepPin, HIGH); delayMicroseconds(200); digitalWrite(stepPin, LOW); delayMicroseconds(200); if (digitalRead(button) == LOW) { startingPosition = false; } } delay(100); } void loop() { readBuffer = ""; boolean start = false; // Reads the incoming angle while (HC12.available()) { // If HC-12 has data incomingByte = HC12.read(); // Store each icoming byte from HC-12 delay(5); // Reads the data between the start "s" and end marker "e" if (start == true) { if (incomingByte != 'e') { readBuffer += char(incomingByte); // Add each byte to ReadBuffer string variable } else { start = false; } } // Checks whether the received message statrs with the start marker "s" else if ( incomingByte == 's') { start = true; // If true start reading the message } } // Converts the string into integer currentAngle = readBuffer.toInt(); // Makes sure it uses angles between 0 and 180 if (currentAngle > 0 && currentAngle < 180) { // Convert angle value to steps (depending on the selected step resolution) // A cycle = 200 steps, 180deg = 100 steps ; Resolution: Sixteenth step x16 currentAngle = map(currentAngle, 0, 180, 0, 1600); //Serial.println(currentAngle); // Prints the angle on the serial monitor digitalWrite(dirPin, LOW); // Enables the motor to move in a particular direction // Rotates the motor the amount of steps that differs from the previous positon if (currentAngle != lastAngle) { if (currentAngle > lastAngle) { rotate = currentAngle - lastAngle; for (int x = 0; x < rotate; x++) { digitalWrite(stepPin, HIGH); delayMicroseconds(400); digitalWrite(stepPin, LOW); delayMicroseconds(400); } } // rotate the other way if (currentAngle < lastAngle) { rotate = lastAngle - currentAngle; digitalWrite(dirPin, HIGH); //Changes the rotations direction for (int x = 0; x < rotate; x++) { digitalWrite(stepPin, HIGH); delayMicroseconds(400); digitalWrite(stepPin, LOW); delayMicroseconds(400); } } } lastAngle = currentAngle; // Remembers the current/ last positon } }

代码说明:

因此，首先我们定义引脚并初始化设置部分中的模块。然后我们读取加速度计的x和y轴的值，并将它们映射到0到180度的值。来自加速度计的值有时可以不稳定或摇动，因此对于平滑结果，我使用了一百个读数的平均值。

//获得100个加速度计读数并发送平滑结果的平均值angleSum = angleSum + angleInt;数+ +;if (count >= 100) {angleInt = angleSum / 100;angleSum = 0;数= 0;//更平滑的加速计读取-发送新的角度，只有它不同于之前的一个+ 2 if (angleInt > lastAngle + 2 || angleInt < lastAngle -2) {Serial.println(angleInt);String angleString = String(angleInt);//发送起始标记“s”和结束标记“e”的角度值HC12。print("s" + angleString + "e");延迟(10);lastAngle = angleInt; angleSum = 0; count = 0; } }

为了进一步平滑，我将发送新的值的角度只有当它不同于之前的2。

请注意，当将角度发送到HC-12模块时，我还在前面发送字符“s”，以及之后的字符“e”，这将在第二个Arduino接收数据时帮助我。

在第二个Arduino中，我们等待开始标记“s”到来，然后读取角度的值，直到结束标记“e”到来。这样，我们就可以确保只接收到角度的值。

//读取传入角度（hc12.available（））{//，如果hc-12具有数据incomingbyte = hc12.read（）;//从HC-12延迟（5）中存储每个ICOMing字节;//如果（start == true）{if（encomingbyte！='e'）读取“开始”s“和结束标记”e“之间的数据{readbuffer + = char（encomingbyte）;//将每个字节添加到readbuffer string变量} else {start = false;}} //检查收到的消息statrs是否与start标记“s”如果（incomingbyte =='s'）{start = true;//如果真实开始阅读消息}}

然后，我们将值转换为整数，并将值从0到1600步映射，这对应于A4988步进驱动程序处所选择的十六分辨率。然后我们将步进电机旋转到电流角度。

这一切都是为了这个arduino教程。随意询问以下意见部分中的任何问题。