快速开发和使用Android串口

一、什么是串口

        串口叫做串行接口，也称串行通信接口，也可以叫做COM口，按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。串行接口是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。

二、串口通讯方式

• 单工模式：只支持数据在一个方向上传输；在同一时间只有一方能接收或发送信息，不能实现双向通信。一般用在只向一个方向传输数据的场合，比如跟打印机通讯。
• 半双工模式：如果只有一条通讯线，那么它既可以发送数据也可以接收数据，但不能同时进行发送和接收。如果使用两条通讯线，数据可以在两个方向传输，但是在同一时间只可以有一方接受或发送信息，实际上是一种切换方向的单工通讯。比如RS485-2W通讯就是采用这种模式。
• 全双工模式：数据可以同时往两个方向传输，相当于两个单工通讯的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的发送和接收能力，在同一时间可以同时进行发送和接收数据，实现双向通信，数据传输效率比较高。比如RS-232通讯就是采用这种模式。

串口通讯是一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。
实际传输时每一位的信号宽度与波特率有关，波特率越高，宽度越小，在进行传输之前，双方一定要使用同一个波特率。 

三、Android串口开发

        通过使用serialport库，直接上代码 ：

第一步导包：

// 在项目根目录的build.gradle文件中添加：
allprojects {
    repositories {
        ...
        mavenCentral()
    }
}
// 在项目Module下的build.gradle文件中添加：
dependencies {
    implementation 'io.github.xmaihh:serialport:2.1.1'
}

第二步代码：

import android.os.Build;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.support.annotation.RequiresApi;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.EditText;
import android.widget.RadioGroup;
import android.widget.Toast;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

import butterknife.BindView;
import butterknife.ButterKnife;
import butterknife.OnClick;
import tp.xmaihh.serialport.SerialHelper;
import tp.xmaihh.serialport.bean.ComBean;
import tp.xmaihh.serialport.stick.AbsStickPackageHelper;
import tp.xmaihh.serialport.utils.ByteUtil;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements RadioGroup.OnCheckedChangeListener {

    @BindView(R.id.rg_type)
    RadioGroup mRgType;
    @BindView(R.id.et_read_content)
    EditText mEtReadContent;
    @BindView(R.id.et_send_content)
    EditText mEtSendContent;

    private SerialHelper serialHelper;
    private boolean isHexType = false;
    private String text = "";

    private Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() {
        @Override
        public boolean handleMessage(Message msg) {
            ComBean comBean = (ComBean) msg.obj;
            String time = comBean.sRecTime;
            String rxText;
            rxText = new String(comBean.bRec);
            if (isHexType) {
                //转成十六进制数据
                rxText = ByteUtil.ByteArrToHex(comBean.bRec);
            }
            text += "Rx-> " + time + ": " + rxText + "\r" + "\n";
            mEtReadContent.setText(text);
            return false;
        }
    });

    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.M)
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        ButterKnife.bind(this);

        mRgType.setOnCheckedChangeListener(this);

        initSerialConfig();
    }

    private void initSerialConfig() {
        //初始化SerialHelper对象，设定串口名称和波特率（此处为接收扫码数据）
        serialHelper = new SerialHelper("/dev/ttyACM0", 9600) {
            @Override
            protected void onDataReceived(ComBean paramComBean) {
                Message message = mHandler.obtainMessage();
                message.obj = paramComBean;
                Log.e("TAG", "onDataReceived: " + JSONObject.toJSONString(message.obj));
                mHandler.sendMessage(message);
            }
        };

        /*
         * 默认的BaseStickPackageHelper将接收的数据扩展成64位，一般用不到这么多位
         * 我这里重新设定一个自适应数据位数的
         */

        serialHelper.setStickPackageHelper(new AbsStickPackageHelper() {
            @Override
            public byte[] execute(InputStream is) {
                try {
                    int available = is.available();
                    if (available > 0) {
                        byte[] buffer = new byte[available];
                        int size = is.read(buffer);
                        if (size > 0) {
                            return buffer;
                        }
                    } else {
                        SystemClock.sleep(50);
                    }

                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }
        });
    }

    @OnClick({R.id.bt_open, R.id.bt_close, R.id.bt_send, R.id.bt_clear_content})
    public void onButtonClicked(View view){
        switch (view.getId()) {
            case R.id.bt_open:
                if (serialHelper.isOpen()) {
                    Toast.makeText(this, Const.SPORT_NAME + "串口已经打开", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    return;
                }
                try {
                    serialHelper.open();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Toast.makeText(this, Const.SPORT_NAME + "串口打开成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                break;

            case R.id.bt_close:
                if (serialHelper.isOpen()) {
                    serialHelper.close();
                    Toast.makeText(this, Const.SPORT_NAME + "串口已经关闭", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
                break;

            case R.id.bt_clear_content:
                text = "";
                mEtReadContent.setText(text);
                break;

            case R.id.bt_send:
                if (!serialHelper.isOpen()) {
                    Toast.makeText(this, Const.SPORT_NAME + "串口没打开 发送失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    return;
                }
                String sendContent = mEtSendContent.getText().toString();
                if (isHexType) {
                    serialHelper.sendHex(sendContent);
                } else {
                    serialHelper.sendTxt(sendContent);
                }
                break;
        }
    }

    @Override
    public void onCheckedChanged(RadioGroup group, int checkedId) {
        switch (checkedId) {
            case R.id.rb_txt:
                isHexType = false;
                mEtSendContent.setText(Const.TXT_TYPE_SEND);
                break;

            case R.id.rb_hex:
                isHexType = true;
                mEtSendContent.setText(Const.HEX_TYPE_SEND);
                break;
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        serialHelper.close();
        serialHelper = null;
    }
}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <!--串口操作部分-->
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintBottom_toTopOf="@id/ll_read_data"
        android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10"
        android:orientation="horizontal">

        <Button
            android:id="@+id/bt_open"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/open_serial"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>

        <TextView
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:textSize="@dimen/edit_text_size"
            android:text="@string/data_type"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>

        <RadioGroup
            android:id="@+id/rg_type"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="2"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_gravity="center"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:orientation="horizontal">


            <RadioButton
                android:id="@+id/rb_txt"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_weight="1"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:checked="true"
                android:text="@string/data_type_txt"/>

            <RadioButton
                android:id="@+id/rb_hex"
                android:layout_width="0dp"
                android:layout_weight="1"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
                android:text="@string/data_type_hex"/>

        </RadioGroup>

        <Button
            android:id="@+id/bt_close"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/close_serial"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_marginEnd="@dimen/dp_10"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>

    </LinearLayout>

    <!--数据接收部分-->
    <LinearLayout
        android:id="@+id/ll_read_data"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        android:orientation="horizontal">


        <!--数据接收显示-->
        <EditText
            android:id="@+id/et_read_content"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="200dp"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_weight="6"
            android:background="@drawable/edit_bg"
            android:cursorVisible="false"
            android:focusable="false"
            android:focusableInTouchMode="false"
            android:gravity="top"
            android:padding="@dimen/dp_5"
            android:textSize="@dimen/edit_text_size" />

        <Button
            android:id="@+id/bt_clear_content"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/clear_all_data"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_marginEnd="@dimen/dp_10"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>


    </LinearLayout>

    <View
        android:id="@+id/view_line"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_2"
        android:layout_marginTop="@dimen/dp_10"
        android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
        android:layout_marginEnd="@dimen/dp_10"
        android:background="@color/colorAccent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/ll_read_data"/>

    <!--数据发送部分-->
    <LinearLayout
        android:id="@+id/ll_send_data"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@id/view_line"
        android:layout_marginTop="@dimen/dp_10"
        android:orientation="horizontal">


        <!--数据接收显示-->
        <EditText
            android:id="@+id/et_send_content"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="200dp"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_weight="6"
            android:singleLine="false"
            android:background="@drawable/edit_bg"
            android:gravity="top"
            android:padding="@dimen/dp_5"
            android:inputType="text"
            android:textSize="@dimen/edit_text_size"
            android:text="@string/txt_data"/>

        <Button
            android:id="@+id/bt_send"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_weight="1"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="@string/send_data"
            android:layout_marginStart="@dimen/dp_10"
            android:layout_marginEnd="@dimen/dp_10"
            android:layout_gravity="center_vertical"/>


    </LinearLayout>

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

 第三步说明：

        上面代码，在创建serialHelper之时，就已经传入了一个onDataReceived（）方法，用来监听串口数据接收，但是如要打开串口才能开启监听。

SerialHelper创建完成，打开串口

serialHelper.open();

如果需要设置其他的属性，比如设置奇偶检验，需要在执行open（）之前设定。

serialHelper.setPort(String sPort);      //设置串口
serialHelper.setBaudRate(int iBaud);     //设置波特率
serialHelper.setStopBits(int stopBits);  //设置停止位
serialHelper.setDataBits(int dataBits);  //设置数据位
serialHelper.setParity(int parity);      //设置校验位
serialHelper.setFlowCon(int flowcon);    //设置流控

发送数据

serialHelper.send(byte[] bOutArray); // 发送byte[]
serialHelper.sendHex(String sHex);  // 发送Hex
serialHelper.sendTxt(String sTxt);  // 发送ASCII

关闭串口

serialHelper.close(); 

效果图 

 四、参考文章

Android串口使用2之使用Google官方库android-serialport-api_android-serialport-api使用_Steven Jon的博客-CSDN博客

mirrors / xmaihh / Android-Serialport · GitCode