Android实现串口通讯—连接有线电子秤

前言

在之前的有讲过Andrpid中USB通讯的文章，大家感兴趣的话，可以参看以下文章：
Android实现USB连接
今天就来讲讲Android利用串口实现有线电子秤的连接。

今天涉及以下内容：

电子秤相关基础了解
google上关于Android串口实现案例支持
Android上串口实现电子秤连接的逻辑流程
抽离重要类，建JNI项目
封装串口帮助类SerialPortHelper及其在activity中的使用
项目结构图
相关源码
7.1 Serial_Port.c ，SerialPort，SerialPortFinder源码
7.2 NDK项目 SerialPortProj 源码地址
7.3 SerialPortHelper 源码

一. 电子秤相关基础了解

目前市面上主要的电子秤分两大类：有线电子秤和蓝牙电子秤。我们要讲解的主要是android与：有线电子秤的连接知识，这里组要涉及到Android串口开发的知识。下面让我们看看有线电子秤的一些基本介绍。今天的讲解是基于玉恒电子秤的。
先来看看串口及电子秤图示：

1.jpg

2.jpg

3.jpg

4.jpg

5.jpg

然后因为是电子秤有线连接，则涉及到电子秤的连接模式，这个可以在电子秤的说明书上找到对应解释，类似如下：

6.jpg

Android实现串口连接的话，会涉及到一个波特率的概念。同样，对于一个电子秤而言，拥有固定的波特率。我们可以从电子秤的说明书上看到该电子秤的波特率，类似如下：

7.jpg

二. google上关于`Android`串口实现案例支持

google上关于Android实现串口开发在很久以前就又一个示例了，大家感兴趣的可以查看以下链接：
Android串口示例
该示例给广大开发者指明了Android进行串口通讯的实现方向。让Android实现串口通讯成为可能。

三. Android上串口实现电子秤连接的逻辑流程

介绍了这么多，想必大家还是一头懵。那么下面就来将Android串口通讯来大致梳理下。

我们要实现的是Android与电子秤的数据交互，但是由于电子秤与android设备交互是串口方式连接，故实现的本质是：在Android上实现串口通讯。
串口通讯功能实际是比java更加底层的语言c或者c++来实现的，Android要做的是利用JNI的方式调用c或者c++来实现串口通讯功能。这里会涉及到NDK项目。
NDK项目实质是为了生成 so+jar库，然后我们一个一般的Android项目调用这个 so+jar库实现串口通讯功能
google提供的Android串口示例已经比较老了，是用eclipse实现的，在AndroidStudio项目大行其道的今天，显然Android串口示例已经不能再继续服役了，但是该项目中提供的c或者c++代码却是可以拿来使用的，因为这串代码是实现串口通讯的核心所在。我们可以从该项目中抠出实现串口通讯的c或者c++代码，然后建自己的NDK项目，然后生成 so+jar库，供我们的Android项目使用

ok，逻辑梳理完毕。

四.抽离重要类，建JNI项目

由上面的介绍，我们已经知道，我们第一步是要找到实现串口通讯的核心——c或者c++代码。

4.1 拷贝实现串口通讯的核心类

下载Android串口示例到本地，然后打开以下路径：android-serialport-api-master/android-serialport-api/project/jni/,在其中找到SerialPort.c文件(注:一般jni项目使用到的文件为 .c 或 .cpp)，该文件即是实现串口通讯的核心类。将此文件拷贝出来。
然后在android-serialport-api-master/android-serialport-api/project/src/android_serialport_api/下拷贝出以下两个文件：

SerialPort.java
SerialPortFinder.java

以上两个类是用于协助SerialPort.c文件使用的。

4.2 新建JNI项目

这里我将SerialPort.c改名为Serial_Port.c,然后新建NDK项目，配置NDK环境，将Serial_Port.c丢到该项目中，将SerialPort.java和SerialPortFinder.java也丢到项目中。修改jni项目中的方法等一系列方法，大家如果对JNI不是很熟的话，可以参看以下文章：
JNI 教程
里面讲得十分细致，这里就不多赘述了。值得一提的是，Serial_Port.c丢到项目中时，可能有些方法会爆红，不用理会，只要这个NDK项目能正确产生 so+jar库就行了。
我新建的NDK项目为 SerialPortProj。这样的话，我们就有了 so+jar库，生成ok，拷贝出来截图如下：

image.png

五. 封装串口帮助类SerialPortHelper及其在activity中的使用

在新建的Android项目中，先在 项目/app/jniLibs/ 文件夹下，将 NDK项目SerialPortProj 生成的 so+jar库全部拷贝进去，将jar包添加依赖，然后app_module对应的build.gradle中添加如下代码：

android {
       //其他代码省略
       //......
    defaultConfig {
       //其他代码省略
       //......
    }
    buildTypes {
       //其他代码省略
       //......
    }

    //so库引用
    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['libs']
        }
    }

}

新建一个类SerialPortHelper，将串口的初始化，连接，写入，读出，关闭等方法全部封装进去。由于涉及到读写问题，大家记得要加权限。下面看看SerialPortHelper在Activity中的使用：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private TextView mTv;
    private Button mBtn1;

    private SerialPortHelper mSerialPortHelper;

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

        LogUtil.setDebug(true);

        initView();
        initData();
        setListener();
    }

    private void initView() {
        mTv = findViewById(R.id.tv);
        mBtn1 = findViewById(R.id.btn1);

    }

    private void initData() {
        mSerialPortHelper=new SerialPortHelper();
    }

    private void setListener() {
        mBtn1.setOnClickListener(this);

    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn1:
                test();
                break;
            default:
                break;
        }
    }

    private void test(){
        String info=mSerialPortHelper.getAllDevicesPathInfo();
//        ToastUtil.shortShow("pathString="+info);

        //打开串口
        mSerialPortHelper.openPort("ttyS8",9600);
        //写数据
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                byte data[]="我是中国人".getBytes();
                boolean flag=mSerialPortHelper.writePort(data);

                runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        if(flag){
                            ToastUtil.shortShow("==写入成功==");
                        }else{
                            ToastUtil.shortShow("==写入失败==");
                        }
                    }
                });

            }
        }).start();

    }
}

六.项目结构图

image.png

七.相关源码

7.1 Serial_Port.c ，SerialPort，SerialPortFinder源码

Serial_Port.c源码如下：