Android串口通信 – 实现数据传输和控制设备

一、介绍

随着物联网的发展，各种智能设备越来越普及，而这些设备之间的数据传输与通信又是十分重要的。而串口通信正是这些设备之间进行数据交互的一种方式。串口通信可以在各种设备之间进行数据的传输和控制，包括传感器、机器人、航空器、电脑等等。本文将介绍如何在Android平台上实现串口通信，并对数据进行传输与控制设备。

二、获取串口数据

首先需要获取串口数据。在Android系统中，可以通过使用SerialPort类实现串口通信。该类需要导入一些包，如：android_serialport_api.SerialPort、java.io.FileOutputStream、java.io.InputStream等。我们需要在Android系统中使用终端命令adb push将库文件与应用程序一同打包，这样才能够进行串口通信。

SerialPort mSerialPort;
FileOutputStream mOutputStream;
InputStream mInputStream;

mSerialPort = new SerialPort(new File("/dev/ttyS1"), 9600, 0);
mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
mInputStream = mSerialPort.getInputStream();

其中，mSerialPort的三个参数分别为串口名、波特率和标志位。在Android系统中，设备的串口名可能不同，需要具体查看。波特率一般设置为9600，标志位为0表示不使用dma进行传输。

三、数据传输与控制设备

接下来是如何通过串口实现数据传输与控制设备。通过输入命令控制设备，比如打开LED开关，需要发送一个字节的数据到设备中。具体实现代码如下：

private void sendCommand(byte[] command) {
    try {
        if (mOutputStream != null) {
            mOutputStream.write(command);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

上述代码中mOutputStream.write(command)就是将控制命令通过串口发送到设备中的操作。而接收串口数据的代码如下：

private class ReadThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        super.run();
        while (!isInterrupted()) {
            int size;
            try {
                byte[] buffer = new byte[64];
                if (mInputStream == null)
                    return;
                size = mInputStream.read(buffer);
                if (size > 0) {
                    onDataReceived(buffer, size);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }
        }
    }
}

private void onDataReceived(final byte[] buffer, final int size) {
    runOnUiThread(new Runnable() {
        public void run() {
            if (mReception != null && mReception.length() > 500) {
                mReception = "";
            }
            if (mReception != null) {
                mReception = mReception + new String(buffer, 0, size);
            }
        }
    });
}

在此代码中，我们创建了一个线程，该线程一直运行直到中断。当其接收到串口数据时，就将数据进行处理。这样我们就可以通过串口传输数据并控制设备了。

四、应用示例

下面是一个简单的应用示例，通过该示例即可更好地理解串口通信的实现过程。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private SerialPort mSerialPort;
    private OutputStream mOutputStream;
    private InputStream mInputStream;
    private StringBuilder mReception = new StringBuilder();

    private EditText mEditText;
    private Button mOpenButton;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mEditText = findViewById(R.id.editText);
        mOpenButton = findViewById(R.id.openButton);

        try {
            mSerialPort = new SerialPort(new File("/dev/ttyS1"), 9600, 0);
            mOutputStream = mSerialPort.getOutputStream();
            mInputStream = mSerialPort.getInputStream();
            new ReadThread().start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        mOpenButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                String content = mEditText.getText().toString();
                if (!TextUtils.isEmpty(content)) {
                    try {
                        byte[] data = content.getBytes();
                        sendCommand(data);
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        });
    }

    private void sendCommand(byte[] command) {
        try {
            if (mOutputStream != null) {
                mOutputStream.write(command);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private class ReadThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (!isInterrupted()) {
                int size;
                try {
                    byte[] buffer = new byte[64];
                    if (mInputStream == null)
                        return;
                    size = mInputStream.read(buffer);
                    if (size > 0) {
                        onDataReceived(buffer, size);
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                    return;
                }
            }
        }
    }

    private void onDataReceived(final byte[] buffer, final int size) {
        runOnUiThread(new Runnable() {
            public void run() {
                if (mReception != null && mReception.length() > 500) {
                    mReception = new StringBuilder();
                }
                if (mReception != null) {
                    mReception.append(new String(buffer, 0, size));
                    mEditText.setText(mReception);
                }
            }
        });
    }
}

五、总结

通过本文的介绍，我们可以了解到在Android平台上如何实现串口通信并控制设备。串口通信是智能设备之间进行数据传输的一种重要方式，在实现物联网数据传输与控制方面具有重要应用价值。