java 串口调试 传感器指令发送与数据接收

    本文主要讲述串口调试的Java工具类,并实现循环发送指令,接收数据!!

    本文主要实现的功能是调用工具类中打开串口方法,连接传感器所在串口,向串口(传感器)发送指令,并接收串口(传感器)数据。

主函数-----main():

public static void main(String[] args){
		SerialTool st =SerialTool.getSerialTool();//实例化一个串口工具类对象
		String portName = "COM9";//传感器连接的串口
		int baudrate = 9600;//设置波特率
		List<String> portNameList = st.findPort();//查询所有可用串口
		for(int i=0;i<portNameList.size();i++) {
			System.out.println("可能串口:"+portNameList.get(i)); 
		}
		//打开串口	
		SerialPort serialPort = null;
		try {
			serialPort = st.openPort(portName, baudrate);//打开串口
		} catch (PortInUseException e2) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e2.printStackTrace();
		} catch (NoSuchPortException e2) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e2.printStackTrace();
		}
		//解析指令
		List<Attribute> list = serialMessage.dealxml();
		while(true){//循环发送指令接收数据
			for (Attribute attr : list) {
				String order = attr.getValue();//获取指令
				order = order.replaceAll(" ", "");
				byte[] order1 = hexStringToByteArray(order);//十六进制转字节数组
				//发送数据
				st.sendToPort(serialPort, order1);
				try {
					Thread.sleep(2000);//休眠2秒
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace(); 
				}
				//读取数据
				byte[] shuju = st.readFromPort(serialPort);//读取传感器数据
				String s=bytesToHex(shuju);//字节数组转16进制
				System.out.println("传感器返回数据为:"+s);
				ProcessMethod.ZPFunction(s,order);
				try {
					Thread.sleep(5000);//休眠5秒
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace(); 
				}
			}
		}
}
	

 byte数组转16进制-----bytesToHex(byte[] bytes):

/**  
	 *  byte字节数组转16进制  
     */  
	public static String bytesToHex(byte[] bytes) {      
		StringBuffer sb = new StringBuffer();      
		for(int i = 0; i < bytes.length; i++) {          
			String hex = Integer.toHexString(bytes[i] & 0xFF);          
			if(hex.length() < 2){              
				sb.append(0);          
				}          
			sb.append(hex);      
			}      
		return sb.toString();  
		}

16进制转byte数组方法-----hexStringToByteArray(String s):

/**
	 * 16进制转byte数组
	 */
	public static byte[] hexStringToByteArray(String s){
        int len = s.length();
        byte[] data = new byte[len / 2];
        try {
            for (int i = 0; i < len; i += 2) {
                data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(s.charAt(i), 16) << 4)
                        + Character.digit(s.charAt(i+1), 16));
            }
        } catch (Exception e) {
        }
        return data;
    }

串口服务工具类-----SerialTool:

package com.njau.serialtool;


import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;

import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;



/**
 * 串口服务类,提供打开、关闭串口,读取、发送串口数据等服务(采用单例设计模式)
 * @author njau
 *
 */
public class SerialTool {
    
    private static SerialTool serialTool = null;
    
    static {
        //在该类被ClassLoader加载时就初始化一个SerialTool对象
        if (serialTool == null) {
            serialTool = new SerialTool();
        }
    }
    
    //私有化SerialTool类的构造方法,不允许其他类生成SerialTool对象
    private SerialTool() {}    
    
    /**
     * 获取提供服务的SerialTool对象
     * @return serialTool
     */
    public static SerialTool getSerialTool() {
        if (serialTool == null) {
            serialTool = new SerialTool();
        }
        return serialTool;
    }


    /**
     * 查找所有可用端口
     * @return 可用端口名称列表
     */
    public static final ArrayList<String> findPort() {

        //获得当前所有可用串口
        Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();    
        
        ArrayList<String> portNameList = new ArrayList<String>();

        //将可用串口名添加到List并返回该List
        while (portList.hasMoreElements()) {
            String portName = portList.nextElement().getName();
            portNameList.add(portName);
        }

        return portNameList;

    }
    
    /**
     * 打开串口
     * @param portName 端口名称
     * @param baudrate 波特率
     * @return 串口对象
     * @throws SerialPortParameterFailure 设置串口参数失败
     * @throws PortInUseException 
     * @throws NoSuchPortException 
     * @throws NotASerialPort 端口指向设备不是串口类型
     * @throws NoSuchPort 没有该端口对应的串口设备
     * @throws PortInUse 端口已被占用
     */
    public static final SerialPort openPort(String portName, int baudrate) throws PortInUseException, NoSuchPortException  {

            //通过端口名识别端口
            CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);

            //打开端口,并给端口名字和一个timeout(打开操作的超时时间)
            CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 2000);

            //判断是不是串口
            if (commPort instanceof SerialPort) {
                
                SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;
                
                try {                        
                    //设置一下串口的波特率等参数
                    serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);                              
                } catch (UnsupportedCommOperationException e) {  
                    System.out.println("设置串口参数失败!打开串口操作未完成!");
                }
                
                System.out.println("Open " + portName + " sucessfully !");
                return serialPort;
            
            }        
            else {
                System.out.println("输入端口号不是串口!");
                return null;
			}
    }
    
    /**
     * 关闭串口
     * @param serialport 待关闭的串口对象
     */
    public static void closePort(SerialPort serialPort) {
        if (serialPort != null) {
            serialPort.close();
            serialPort = null;
        }
    }
    
    /**
     * 往串口发送数据
     * @param serialPort 串口对象
     * @param order    待发送数据
     * @throws SendDataToSerialPortFailure 向串口发送数据失败
     * @throws SerialPortOutputStreamCloseFailure 关闭串口对象的输出流出错
     */
    public static void sendToPort(SerialPort serialPort, byte[] order)  {

        OutputStream out = null;
        
        try {
            
            out = serialPort.getOutputStream();
            out.write(order);
            out.flush();
            System.out.println("指令发送成功!");
            
            
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("串口数据关闭失败!");
        } finally {
            try {
                if (out != null) {
                    out.close();
                    out = null;
                }                
            } catch (IOException e) {
               System.out.println("串口数据发送流关闭失败!");
            }
        }
        
    }
    
    /**
     * 从串口读取数据
     * @param serialPort 当前已建立连接的SerialPort对象
     * @return 读取到的数据
     * @throws ReadDataFromSerialPortFailure 从串口读取数据时出错
     * @throws SerialPortInputStreamCloseFailure 关闭串口对象输入流出错
     */
    public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort) {
    	
        InputStream in = null;
        byte[] bytes = null;
        try {         
        	in = new BufferedInputStream(serialPort.getInputStream());//in = serialPort.getInputStream();
            int bufflenth = in.available();        //获取buffer里的数据长度
            while (bufflenth != 0) {                             
                bytes = new byte[bufflenth];    //初始化byte数组为buffer中数据的长度
                in.read(bytes);
                bufflenth = in.available();
            } 
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取数据失败!");
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                    in = null;
                }
            } catch(IOException e) {
                System.out.println("串口数据读取流关闭失败!");
            }

        }

        return bytes;

    }
    
    
    
    
}

解析指令类-----serialMessage;

package com.njau.serialtool;

import java.io.File;
import java.io.InputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

public class serialMessage {
	public static List dealxml(){
		List list = new ArrayList();
		SAXReader reader = new SAXReader();
		try {
			// 通过reader对象的read方法加载serialCommand.xml文件,获取docuemnt对象。            
			Document document = reader.read(new File("src/serialCommand.xml"));
			// 通过document对象获取根节点cultivateCodes
			Element cultivateCodes = document.getRootElement();
			// 通过element对象的elementIterator方法获取迭代器
			Iterator it = cultivateCodes.elementIterator();
			// 遍历迭代器,获取根节点中的信息
			while (it.hasNext()) {
				Element code = (Element) it.next();
				List<Attribute> codeAttrs = code.attributes();
				for (Attribute attr : codeAttrs) {
					list.add(attr);
				}
			}
		} catch (DocumentException e) {
	        // TODO Auto-generated catch block
	        e.printStackTrace();
	    }
		return list;  
	}
}

指令配置文件-----serialCommand.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<cultivateCodes>

	<code cultivateCode="01 03 00 02 00 02 65 CB">单层基质栽培基质水分传感器01
	</code>
	<code cultivateCode="02 03 00 02 00 02 65 F8">单层基质栽培基质水分传感器02
	</code>

</cultivateCodes>

通过上述代码可以实现:解析serialCommand.xml中的指令,通过串口将指令发送至传感器,并接收传感器数据

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