【Java编程系列】使用Java进行串口SerialPort通讯

怼烎@ 2022-06-09 08:43 742阅读 0赞

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# **目录** #

1.准备工作

2.JAVA程序的操作

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# 1.准备工作 #

>        在进行串口连接通讯前，必须保证你当前操作电脑上有可用且闲置的串口。因为一般的电脑上只有一个或者两个串口，如COM1或COM2，但大多数情况下，这些串口可能会被其他的程序或者应用所占用，所以此时我们可以借助工具，在我们的电脑上建立虚拟串口。
> 
>        先下载一个叫Virtual Serial Port的软件，通过这个软件可以创建新的虚拟串口，如下图所示:

![Center][]

> 通过图中的添加串口即可进行新虚拟串口的创建，并且一般都是成对创建。
> 
>  
> 
> 有了虚拟串口之后，为了方便测试新建串口是否可用，我们可以再下载一款串口测试软件，我用的是一个串口调试助手，如下图：

![Center 1][]

> 通过测试，发现我所添加的虚拟串口COM3和COM4是可以用的，那么接下来，我们就可以关闭其中一个，通过我们的JAVA程序来进行与该虚拟串口的信息交互了。

--------------------

# 2.JAVA程序的操作 #

在进行程序编写之前，我们需要下载几个文件，才能使我们的程序进行串口通讯的操作。

首先需要下载如下图中的三个文件:

![Center 2][]

> 并将RXTXcomm.jar这个包通过集成工具的构建路径添加到我们的项目之中；其次将 rxtxParallel.dll 和 rxtxSerial.dll 这两个文件放到我们的JDK安装目录中的bin文件夹中。
> 
> **这两个文件必须添加到指定位置，否则后面程序在运行时将会报错找不到文件。（需要注意：这几个文件按操作系统分32位和64位，各位需要根据自己电脑的系统下载对应的版本，不然也会报错）.**

接下来可以开始我们的代码编写了，为了方便使用，我们肯定是需要有一个SerialPort串口工具类，如下:

package com.cams.CaMSMobileService.SerialPort;
    
    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;
    
    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 com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NoSuchPort;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NotASerialPort;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.PortInUse;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.ReadDataFromSerialPortFailure;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SendDataToSerialPortFailure;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortInputStreamCloseFailure;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortOutputStreamCloseFailure;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortParameterFailure;
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.TooManyListeners;
    
    public class SerialPortManager {
    	
    	/**
         * 查找所有可用端口
         * 
         * @return 可用端口名称列表
         */
        @SuppressWarnings("unchecked")
        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 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 SerialPortParameterFailure, NotASerialPort, NoSuchPort,
                PortInUse {
            try {
                // 通过端口名识别端口
                CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier
                        .getPortIdentifier(portName);
                // 打开端口，设置端口名与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 {
                        // 设置串口的波特率等参数
                        serialPort.setSerialPortParams(baudrate,
                                SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1,
                                SerialPort.PARITY_NONE);
                    } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
                        throw new SerialPortParameterFailure();
                    }
                    return serialPort;
                } else {
                    // 不是串口
                    throw new NotASerialPort();
                }
            } catch (NoSuchPortException e1) {
                throw new NoSuchPort();
            } catch (PortInUseException e2) {
                throw new PortInUse();
            }
        }
    
        /**
         * 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;
            }
        }
    
        /**
         * 向串口发送数据
         * 
         * @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)
                throws SendDataToSerialPortFailure,
                SerialPortOutputStreamCloseFailure {
            OutputStream out = null;
            try {
                out = serialPort.getOutputStream();
                out.write(order);
                out.flush();
            } catch (IOException e) {
                throw new SendDataToSerialPortFailure();
            } finally {
                try {
                    if (out != null) {
                        out.close();
                        out = null;
                    }
                } catch (IOException e) {
                    throw new SerialPortOutputStreamCloseFailure();
                }
            }
        }
    
        /**
         * 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)
                throws ReadDataFromSerialPortFailure,
                SerialPortInputStreamCloseFailure {
            InputStream in = null;
            byte[] bytes = null;
            try {
                in = serialPort.getInputStream();
                // 获取buffer里的数据长度
                int bufflenth = in.available();
                while (bufflenth != 0) {
                    // 初始化byte数组为buffer中数据的长度
                    bytes = new byte[bufflenth];
                    in.read(bytes);
                    bufflenth = in.available();
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new ReadDataFromSerialPortFailure();
            } finally {
                try {
                    if (in != null) {
                        in.close();
                        in = null;
                    }
                } catch (IOException e) {
                    throw new SerialPortInputStreamCloseFailure();
                }
            }
            return bytes;
        }
    
        /**
         * 添加监听器
         * 
         * @param port
         *            串口对象
         * @param listener
         *            串口监听器
         * @throws TooManyListeners
         *             监听类对象过多
         */
        public static void addListener(SerialPort port,
                SerialPortEventListener listener) throws TooManyListeners {
            try {
                // 给串口添加监听器
                port.addEventListener(listener);
                // 设置当有数据到达时唤醒监听接收线程
                port.notifyOnDataAvailable(true);
                // 设置当通信中断时唤醒中断线程
                port.notifyOnBreakInterrupt(true);
            } catch (TooManyListenersException e) {
                throw new TooManyListeners();
            }
        }
    }

有了工具类之后，接下来我们就可以开始测试串口通讯了，如下：

![Center 3][]

![Center 4][]

到这里串口通讯测试的也差不多了。可能自己做的项目中需要自己做两个串口，一个client端和一个server端。为了使串口操作变的可视化，大家也可以使用JFrame来进行操作窗口模拟，这里就不做多的介绍了。

> ### 本博客皆为学习、分享、探讨为本，欢迎各位朋友评论、点赞、收藏、关注，一起加油！ ###

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[Java_Spring]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/76900650
[Java_log4j]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/77571360
[Java_Java_-Tag]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/78520692
[Java_comet4j]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/77933407
[Java_JavaMail_SMTP]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/78062727
[Java_Java_URL]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/80662094
[Java_List]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/105657691
[Java_Java_Mysql]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/106199652
[Java_0.3_0.6_0.9]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/108256478
[Link 1]: https://blog.csdn.net/yy339452689/article/details/109314083
[Center]: /images/20220609/16016c7ed21e44908cb062bfeade623d.png
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[Center 3]: /images/20220609/e9262c2c4ab14989a298949093786070.png
[Center 4]: /images/20220609/7b9e9054723f446eb0e30ac1b1b80f57.png
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