Android串口通信 – 實現數據傳輸和控制設備

一、介紹

隨着物聯網的發展，各種智能設備越來越普及，而這些設備之間的數據傳輸與通信又是十分重要的。而串口通信正是這些設備之間進行數據交互的一種方式。串口通信可以在各種設備之間進行數據的傳輸和控制，包括傳感器、機械人、航空器、電腦等等。本文將介紹如何在Android平台上實現串口通信，並對數據進行傳輸與控制設備。

二、獲取串口數據

首先需要獲取串口數據。在Android系統中，可以通過使用SerialPort類實現串口通信。該類需要導入一些包，如：android_serialport_api.SerialPort、java.io.FileOutputStream、java.io.InputStream等。我們需要在Android系統中使用終端命令adb push將庫文件與應用程序一同打包，這樣才能夠進行串口通信。

SerialPort mSerialPort;
FileOutputStream mOutputStream;
InputStream mInputStream;

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

其中，mSerialPort的三個參數分別為串口名、波特率和標誌位。在Android系統中，設備的串口名可能不同，需要具體查看。波特率一般設置為9600，標誌位為0表示不使用dma進行傳輸。

三、數據傳輸與控制設備

接下來是如何通過串口實現數據傳輸與控制設備。通過輸入命令控制設備，比如打開LED開關，需要發送一個位元組的數據到設備中。具體實現代碼如下：

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

上述代碼中mOutputStream.write(command)就是將控制命令通過串口發送到設備中的操作。而接收串口數據的代碼如下：

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);
            }
        }
    });
}

在此代碼中，我們創建了一個線程，該線程一直運行直到中斷。當其接收到串口數據時，就將數據進行處理。這樣我們就可以通過串口傳輸數據並控制設備了。

四、應用示例

下面是一個簡單的應用示例，通過該示例即可更好地理解串口通信的實現過程。

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、總結

通過本文的介紹，我們可以了解到在Android平台上如何實現串口通信並控制設備。串口通信是智能設備之間進行數據傳輸的一種重要方式，在實現物聯網數據傳輸與控制方面具有重要應用價值。