安卓开发板之串口通信，通过modbus Rtu协议控制下位机
1.环境准备
1）.使用该类需要将两个文件夹拷贝到项目目录中，这两个文件夹分别是jni,和jniLibs（jni就是Java本地接口，使用它可以实现java语言与其他语言的交互）jni和jniLibs的压缩包
2）配置app文件夹下的bulid.gradle文件（配置好后重新编译一次）
3.配置好调整到安卓特有的目录结构会看到，这说明环境准备完成
2.编写串口操作核心类
该类的用来控制串口的打开和关闭，并获取到对应串口的输入输出流对象。
package android_serialport_api;
import android.util.Log;
import java.io.File;
import java.io.FileDescriptor;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
public class SerialPort {
private static final String TAG = "SerialPort";
private FileDescriptor mFd;
private FileInputStream mFileInputStream;
private FileOutputStream mFileOutputStream;
public SerialPort(File device, int baudrate, int flags) throws SecurityException, IOException {
//检查访问权限，如果没有读写权限，进行文件操作，修改文件访问权限
if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {
try {
//通过挂在到linux的方式，修改文件的操作权限
Process su = Runtime.getRuntime().exec("/system/xbin/su");
String cmd = "chmod 777 " + device.getAbsolutePath() + "\n" + "exit\n";
su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());
if ((su.waitFor() != 0) || !device.canRead() || !device.canWrite()) {
throw new SecurityException();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new SecurityException();
}
}
mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudrate, flags);
if (mFd == null) {
Log.e(TAG, "native open returns null");
throw new IOException();
}
mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);
mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);
}
// Getters and setters
public InputStream getInputStream() {
return mFileInputStream;
}
public OutputStream getOutputStream() {
return mFileOutputStream;
}
// JNI(调用java本地接口，实现串口的打开和关闭)
/**串口有五个重要的参数：串口设备名，波特率，检验位，数据位，停止位
其中检验位一般默认位NONE,数据位一般默认为8，停止位默认为1*/
/**
* @param path 串口设备的据对路径
* @param baudrate 波特率
* @param flags 校验位
*/
private native static FileDescriptor open(String path, int baudrate, int flags);
public native void close();
static {//加载jni下的C文件库
System.loadLibrary("serial_port");
}
}
3.编写测试类
（注意：红字代码只是本人在MyEclipse中调试所用，无需拷贝）
串口的打开和关闭很好实现，输入输出数据也很好实现，
关键的问题是输入的数据包下位机总是解析不出来，后来摸索了好久
终于发现问题是我发送的数据包的格式有问题。
1.首先我们要知道上位机发送给下位机的到底是什么格式的
（我就以控制从站号为1的从机的第一个线圈的开关命令为例）
开和关的16进制命令分别为：
开启第一个线圈：01 05 00 00 FF 00 8C 3A
关闭第一个线圈：01 05 00 00 00 00 CD CA
上面的命令是平常在主从机调试软件中输入的，但是下位机实际接收到的格式却并非如此）
2.首先我找了一个上位机（这里我用的是有人的网关，可以通过网页界面控制 通过rj485口
向下位机发送数据），配合usb转串口调试工具，以及串口调试软件 SSCOM32.EXE
我终于看到了这个命令的本来面目：“ ?”
what?这是什么？对，我也想问。还好SSCOM32.EXE可以选择以16进制格式显示选项
于是我就看了这个：01 05 00 00 FF 00 8C 3A。对没错，终于看到认识的了。
但是它内部是怎么实现的呢？
于是我用在网上找的字符串转16进制字符串方法
/**
* 字符串转换成十六进制字符串
*/
public static String str2HexStr(String str) {
char[] chars = "0123456789ABCDEF".toCharArray();
StringBuilder sb = new StringBuilder("");
byte[] bs = str.getBytes();
int bit;
for (int i = 0; i < bs.length; i++) {
bit = (bs[i] & 0x0f0) >> 4;
sb.append(chars[bit]);
bit = bs[i] & 0x0f;
sb.append(chars[bit]);
}
return sb.toString();
}
调用一下：
@Test
public void run1() {
// TODO Auto-generated method stub
String string1=Hex2Bytes.str2HexStr(" ?");
System.out.println(string1);
}
于是看到了下面的结果
看起来挺像的不过中间的空格没有了
（为什么和去除空格之后的不完全一样，可能是代码问题，所以上面的代码“字符串
转换成十六进制字符串的”不建议拷贝）
顺着这条线我们继续往下走
于是我将命令：改成：01050000FF008C3A
当然你也可以用："01 05 00 00 FF 00 8C 3A".trim();去除空格。
然后代码就变成了下面的样子（结果大功告成！！！）
测试类的真正面目（注意每个安卓开发板的串口名不一样，我的用的是百度人脸识别开发板485串口）
package com.serial_test;
import android.util.Log;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import android_serialport_api.SerialPort;
public class SerialTest {
protected SerialPort mSerialPort;
protected OutputStream mOutputStream;
private static String prot = "ttysWK0";
private static int baudrate = 9600;
public void openDoor() {
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
mSerialPort=new SerialPort(new File("/dev/" + prot), baudrate,0);
mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
//mInputStream = mSerialPort.getInputStream();
//mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
byte [] bytes1=HexStrToBytes.hexToByteArray("01050000FF008C3A");
mOutputStream.write(bytes1,0,bytes1.length);
Thread.sleep(1000*2);
byte [] bytes2=HexStrToBytes.hexToByteArray("010500000000CDCA");
mOutputStream.write(bytes2,0,bytes2.length);
Log.i("test", "发送成功");
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
Log.i("test", "打开失败");
e.printStackTrace();
}catch (Exception e){
Log.i("test", "发送失败");
}
finally {
if (mSerialPort != null) {
mSerialPort.close();
}
if (mOutputStream != null) {
try {
mOutputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}.start();
}
}
16进制字符串与字节数组的转换工具类
package com.serial_test;
public class HexStrToBytes {
/**
* Hex字符串转byte
* @param inHex 待转换的Hex字符串
* @return 转换后的byte
*/
public static byte hexToByte(String inHex){
return (byte)Integer.parseInt(inHex,16);
}
/**
* 16进制字符串转换为字节数组
*/
public static byte[] hexToByteArray(String inHex){
int hexlen = inHex.length();
byte[] result;
if (hexlen % 2 == 1){
//奇数
hexlen++;
result = new byte[(hexlen/2)];
inHex="0"+inHex;
}else {
//偶数
result = new byte[(hexlen/2)];
}
int j=0;
for (int i = 0; i < hexlen; i+=2){
result[j]=hexToByte(inHex.substring(i,i+2));
j++;
}
return result;
}
}