Android之串列埠程式設計

YKamh發表於2018-10-31
Android串列埠程式設計

引

如今我們生活中充滿了各種智慧裝置，方便了我們的生活，這正是物聯網時代。如果我們要開發智慧裝置，那麼Android串列埠程式設計是我們應該必備的技能。


在投身到Android開發行業前，作者一直以為Android開發就是單純的寫手機端應用。隨著接觸的專案越來越多，漸漸的開始接觸到了Android應用結合控制硬體裝置的專案了，應用控制鎖、印表機、掃碼器等等，這正是要使用到安卓串列埠程式設計的知識。

STEP1

安卓串列埠程式設計中使用到的是谷歌開源serialPort api

下載連結：

github.com/cepr/androi…

在GitHub上把所需資源下載下來之後就可以按下圖的目錄結構放置資源

Android之串列埠程式設計

請讀者注意框框內的東東，其中應為使用到Google的原生so庫，SerialPort類的包名一定要是android_serialport_api，如果想修改這個包名，就需要重新生成對應的so庫。

Android之串列埠程式設計

還有就是SerialPort.java檔案中的open()和close()方法雖然是紅色的但我們不用理會，編譯是通過的。

STEP2

在專案gradle檔案中的buildTypes節點下加上下面一句話

Android之串列埠程式設計

STEP3

編寫封裝串列埠工具類，主要分為以下步驟來開啟串列埠：

  1. 設定埠號、波特率

  2. 獲取開啟的串列埠中的輸入輸出流，以便於串列埠資料的收發

  3. 開啟讀取串列埠資訊執行緒（接收串列埠返回資訊很多時候都是需要等待的耗時操作，因此開啟執行緒去等待）

  4. 繫結串列埠返回監聽

Android之串列埠程式設計

path：埠號，一定要以這種格式編寫，針對硬體的不同可能會用到/dev/ttyS2或者/dev/ttyS1等等。

baudrate：波特率

serialPortStatus：串列埠開啟標誌

data_：傳送的串列埠資料

threadStatus：終止執行緒標誌位（這裡更應該加上Volatile修飾）

mSerialPort：谷歌提供的api

mInputStream：串列埠輸入流

mOutputStream：串列埠輸出流

/**     * 開啟串列埠     * @return  serialPort串列埠物件     */    public SerialPort openSerialPort(){        try{            mSerialPort = new SerialPort(new File(path), baudrate, 0);            this.serialPortStatus = true;            threadStatus = false;
            //獲取開啟的串列埠中的輸入輸出流，以便於串列埠資料的收發            mInputStream = mSerialPort.getInputStream();            mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
            new ReadThread().start();//開啟執行緒監控是否有資料的收發        }catch (IOException e){            Log.e(TAG, "openSerialPort:開啟串列埠異常：" + e.toString());            return mSerialPort;        }        Log.d(TAG, "openSerialPort: 開啟串列埠");        return mSerialPort;    }複製程式碼

開啟串列埠方法主要完成了使用Google API的構造方法傳入埠號和波特率，獲取輸入輸出流，開啟監聽執行緒。

/**     * 關閉串列埠     */    public void closeSerialPort(){        try{            if (mInputStream != null){                mInputStream.close();            }            if (mOutputStream != null){                mOutputStream.close();            }            this.threadStatus = true;            this.serialPortStatus = false;            mSerialPort.close();        }catch (IOException e){            Log.e(TAG, "closeSerialPort: 關閉串列埠異常" + e.toString());            return;        }        Log.d(TAG, "closeSerialPort: 串列埠關閉成功");    }複製程式碼

關閉串列埠方法裡主要完成了把輸入輸出流關閉，呼叫Google API關閉串列埠方法和使用標誌位方法安全關閉監聽執行緒。

public void sendSerialPort(String data){        Log.d(TAG, "sendSerialPort: 傳送資料" + data);        try{            byte[] sendData = data.getBytes("gb2312");            this.data_ = new String(sendData);            if (sendData.length > 0){                mOutputStream.write(sendData);                mOutputStream.write('\n');                mOutputStream.flush();                Log.d(TAG, "sendSerialPort: 傳送串列埠資料成功");            }        }catch (IOException e){            Log.e(TAG, "sendSerialPort: 串列埠傳送資料失敗 " + e.toString());        }    }複製程式碼

傳送方法中，這個方法只是針對印表機操作例項來實現的，紅框中我們要把傳送的字串換成gb2312的byte陣列傳送出去。

其實在串列埠通訊中，所有的指令都要轉化為byte陣列傳送出去的。大家可以在作者的這個簡單工具類中加以改進，使其更加通用。

private class ReadThread extends Thread{        @Override        public void run() {            super.run();            //判斷執行緒是否安全進行，更安全的結束執行緒            while (!threadStatus){                Log.d(TAG, "進入執行緒run");
                byte[] buffer = new byte[64];                int size;                try{                    size = mInputStream.read(buffer);                    if (size>0){                        Log.d(TAG, "run: 接收到資料大小：" + size);                        onDataReceiveListener.onDataReceive(buffer, size);                    }                }catch (IOException e){                    Log.e(TAG, "run: 資料讀取異常" + e.toString());                }            }        }    }複製程式碼

監聽執行緒中重點在try程式碼塊中，InputStream.read()方法是一個阻塞操作，可根據專案需要使用interrupt()方法快速關閉執行緒，無需使用標誌位等待到下一個迴圈才結束。

此外try程式碼塊中還呼叫了onDataReceive()自定義介面的方法，用於返回執行緒監聽的資料。

public OnDataReceiveListener onDataReceiveListener = null;
public static interface OnDataReceiveListener{        void onDataReceive(byte[] buffer, int size);    }
    public void setOnDataReceiveListener(OnDataReceiveListener listener){        this.onDataReceiveListener = listener;    }複製程式碼

工具類中還有一個OnDataReceiveListener變數，用於在外部呼叫者設定監聽的介面。

注意這裡onDataReceive()方法中的引數 buffer，同樣的道理串列埠傳送指令最終轉換為byte陣列傳送，接收到的資訊同樣也是byte陣列型別，所以根據需求可以將這個byte陣列轉化為字串等等其他。

下面提供byte陣列轉換為字串的方法和字串轉換成十六進位制byte陣列的方法。

Android之串列埠程式設計

Android之串列埠程式設計

完整程式碼：

github.com/YKamh/Seria…

PS：Demo只是簡單實現了基本的串列埠程式設計功能，並沒有對細節優化。

結語

面臨物聯網時代的趨勢，android串列埠程式設計也是我們所應該必備的。在以上知識點中，其中的的核心程式碼依然是Java基礎，也體現出Java基礎的重要性。

在作者接觸結合硬體的專案的時候，心情是彷彿發現了新大陸，串列埠程式設計更是有趣，沒有開發純應用的枯燥。

希望大家一起努力，一起成長！

                                                          ----- End -----

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