最近のコースでは、ホスト コンピューターのシリアル通信ツールを作成する必要がありました。Java ベースのグラフィカル インターフェイスを備えた簡単なシリアル通信ツールを作成しました。参考までに、そのプロセスを以下に詳しく説明します。^_^
まず、あなた。 Java シリアル ポート通信操作をサポートする追加の jar パッケージをダウンロードする必要があります。java.comm は比較的古く、64 ビット システムをサポートしていないため、ここでは Rxtx jar パッケージ (32 ビットと 64 ビットの両方をサポート) を推奨します。
公式ダウンロードアドレス: http://fizzed.com/oss/rxtx-for-java (注: ダウンロードには FQ が必要な場合があります)
FQ できない子供用靴はここからダウンロードできます:
http:// xiazai.jb51.net/201612/yuanma/javamfzrxtx(jb51.net).rar (32 ビット)
http://xiazai.jb51.net/201612/yuanma/javamfzrxtx(jb51.net).rar (64- bit)
2 つ:
解凍した jar パッケージをダウンロードし、Java ビルド パスの下に導入します:
Capture
注: 実行中のプロセス中に java.lang.UnsatisfiedLinkError エラーがスローされた場合は、rxtxParallel を解凍してくださいこのエラーは、これら 2 つのファイル rxtxSerial.dll を C:WindowsSystem32 ディレクトリにコピーすることで解決できます。
package serialPort;
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 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 serialException.*;
/**
* 串口服务类，提供打开、关闭串口，读取、发送串口数据等服务（采用单例设计模式）
* @author zhong
*
*/
public class SerialTool {
private static SerialTool serialTool = null;
static {
//在该类被ClassLoader加载时就初始化一个SerialTool对象
if (serialTool == null) {
serialTool = new SerialTool();
}
}
//私有化SerialTool类的构造方法，不允许其他类生成SerialTool对象
private SerialTool() {}
/**
* 获取提供服务的SerialTool对象
* @return serialTool
*/
public static SerialTool getSerialTool() {
if (serialTool == null) {
serialTool = new SerialTool();
}
return serialTool;
}
/**
* 查找所有可用端口
* @return 可用端口名称列表
*/
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<>();
//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，并给端口名字和一个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 {
//设置一下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();
}
//System.out.println("Open " + portName + " sucessfully !");
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;
}
}
/**
* 往串口发送数据
* @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();
int bufflenth = in.available(); //获取buffer里的数据长度
while (bufflenth != 0) {
bytes = new byte[bufflenth]; //初始化byte数组为buffer中数据的长度
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();
}
}
}package serialException;
public class SerialPortParameterFailure extends Exception {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
public SerialPortParameterFailure() {}
@Override
public String toString() {
return "设置串口参数失败！打开串口操作未完成！";
}
}package serialException;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.StringWriter;
/**
* 负责将传入的Exception中的错误信息提取出来并转换成字符串；
* @author zhong
*
*/
public class ExceptionWriter {
/**
* 将Exception中的错误信息封装到字符串中并返回该字符串
* @param e 包含错误的Exception
* @return 错误信息字符串
*/
public static String getErrorInfoFromException(Exception e) {
StringWriter sw = null;
PrintWriter pw = null;
try {
sw = new StringWriter();
pw = new PrintWriter(sw);
e.printStackTrace(pw);
return "\r\n" + sw.toString() + "\r\n";
} catch (Exception e2) {
return "出错啦！未获取到错误信息，请检查后重试!";
} finally {
try {
if (pw != null) {
pw.close();
}
if (sw != null) {
sw.close();
}
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
}
}DataView.java コードは次のとおりです: (このクラスは、シリアル ポート データをリアルタイムで表示するために使用されます)
簡単な説明:
シリアル ポート ツールがハードウェア デバイスに正常に接続された後、ハードウェア デバイスはシリアル ポートを介してコンピューターにデータを送信し、追加します。初めてデータを受信したときに、データを解析してインターフェースを更新します。
このクラスは参考用であり、実際の使用では必要になる場合があります。データ表示インターフェースとデータ分析方法を再作成します 
package serialPort;
import java.awt.Color;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Font;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.Image;
import java.awt.Label;
import java.awt.Panel;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.KeyAdapter;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import javax.swing.JOptionPane;
import serialException.ExceptionWriter;
/**
* 主程序
* @author zhong
*
*/
public class Client extends Frame{
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
/**
* 程序界面宽度
*/
public static final int WIDTH = 800;
/**
* 程序界面高度
*/
public static final int HEIGHT = 620;
/**
* 程序界面出现位置（横坐标）
*/
public static final int LOC_X = 200;
/**
* 程序界面出现位置（纵坐标）
*/
public static final int LOC_Y = 70;
Color color = Color.WHITE;
Image offScreen = null; //用于双缓冲
//设置window的icon（这里我自定义了一下Windows窗口的icon图标，因为实在觉得哪个小咖啡图标不好看 = =）
Toolkit toolKit = getToolkit();
Image icon = toolKit.getImage(Client.class.getResource("computer.png"));
//持有其他类
DataView dataview = new DataView(this); //主界面类（显示监控数据主面板）
/**
* 主方法
* @param args //
*/
public static void main(String[] args) {
new Client().launchFrame();
}
/**
* 显示主界面
*/
public void launchFrame() {
this.setBounds(LOC_X, LOC_Y, WIDTH, HEIGHT); //设定程序在桌面出现的位置
this.setTitle("CDIO工程项目"); //设置程序标题
this.setIconImage(icon);
this.setBackground(Color.white); //设置背景色
this.addWindowListener(new WindowAdapter() {
//添加对窗口状态的监听
public void windowClosing(WindowEvent arg0) {
//当窗口关闭时
System.exit(0); //退出程序
}
});
this.addKeyListener(new KeyMonitor()); //添加键盘监听器
this.setResizable(false); //窗口大小不可更改
this.setVisible(true); //显示窗口
new Thread(new RepaintThread()).start(); //开启重画线程
}
/**
* 画出程序界面各组件元素
*/
public void paint(Graphics g) {
Color c = g.getColor();
g.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 40));
g.setColor(Color.black);
g.drawString("欢迎使用上位机实时监控系统", 45, 190);
g.setFont(new Font("微软雅黑", Font.ITALIC, 26));
g.setColor(Color.BLACK);
g.drawString("Version：1.0 Powered By：ZhongLei", 280, 260);
g.setFont(new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 30));
g.setColor(color);
g.drawString("————点击Enter键进入主界面————", 100, 480);
//使文字 "————点击Enter键进入主界面————" 黑白闪烁
if (color == Color.WHITE) color = Color.black;
else if (color == color.BLACK) color = Color.white;
}
/**
* 双缓冲方式重画界面各元素组件
*/
public void update(Graphics g) {
if (offScreen == null) offScreen = this.createImage(WIDTH, HEIGHT);
Graphics gOffScreen = offScreen.getGraphics();
Color c = gOffScreen.getColor();
gOffScreen.setColor(Color.white);
gOffScreen.fillRect(0, 0, WIDTH, HEIGHT); //重画背景画布
this.paint(gOffScreen); //重画界面元素
gOffScreen.setColor(c);
g.drawImage(offScreen, 0, 0, null); //将新画好的画布“贴”在原画布上
}
/*
* 内部类形式实现对键盘事件的监听
*/
private class KeyMonitor extends KeyAdapter {
public void keyReleased(KeyEvent e) {
int keyCode = e.getKeyCode();
if (keyCode == KeyEvent.VK_ENTER) { //当监听到用户敲击键盘enter键后执行下面的操作
setVisible(false); //隐去欢迎界面
dataview.setVisible(true); //显示监测界面
dataview.dataFrame(); //初始化监测界面
}
}
}
/*
* 重画线程（每隔250毫秒重画一次）
*/
private class RepaintThread implements Runnable {
public void run() {
while(true) {
repaint();
try {
Thread.sleep(250);
} catch (InterruptedException e) {
//重画线程出错抛出异常时创建一个Dialog并显示异常详细信息
String err = ExceptionWriter.getErrorInfoFromException(e);
JOptionPane.showMessageDialog(null, err, "错误", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
System.exit(0);
}
}
}
}
}
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