Android 新增串口波特率的科普

在现代的嵌入式系统和移动设备中，串口通信依然是一种广泛使用的方式。尽管我们通常依赖于更为复杂的通信协议，比如蓝牙、Wi-Fi等，但对于一些应用程序，如数据采集、传感器监控等，串口依然扮演着重要的角色。在Android中，设置串口的波特率是串口通信的核心环节之一。本文将探讨如何在Android设备中新增串口波特率的实现方式，并提供详细的代码示例。

基础知识

在进行串口通信时，波特率（Baud Rate）是指每秒传输的比特数。在设备通信中，发送端和接收端必须使用相同的波特率，否则会导致通信失败。常见的波特率有：9600、19200、38400、57600、115200等。

Android 中的串口通信

在Android设备中进行串口通信可以通过多种方式实现。常见的方法包括使用USB串口转接器或是通过蓝牙串口设备进行通信。在本节中，我们主要关注USB串口的一般实现。

环境配置

首先，你需要确保你的Android设备能够支持USB Host模式，这样才能通过USB接口与串口设备进行通信。确保在AndroidManifest.xml中声明了USB权限：

<uses-feature android:name="android.hardware.usb.host"/>
<uses-permission android:name="android.permission.USB_PERMISSION"/>

实现串口波特率的设置

我们将使用UsbManager和UsbSerial等类来实现我们的目的。以usb-serial-for-android库为例，可以很方便地与串口设备进行交互。

添加依赖

在你的build.gradle文件中添加以下依赖：

implementation 'com.hoho.android.usbserial.driver:usb-serial-for-android:3.3.0'

初始化串口连接

以下是一个简单的示例，展示如何打开串口，设置波特率，并进行数据传输。

import android.app.PendingIntent;
import android.content.Context;
import android.hardware.usb.UsbDevice;
import android.hardware.usb.UsbManager;
import android.hardware.usb.UsbSerialDevice;
import android.hardware.usb.UsbSerialPort;
import android.hardware.usb.UsbSerialInterface;

public class SerialPortManager {
    private UsbManager usbManager;
    private UsbSerialPort usbSerialPort;

    public SerialPortManager(Context context) {
        usbManager = (UsbManager) context.getSystemService(Context.USB_SERVICE);
    }

    // 初始化并打开串口
    public void openSerialPort(UsbDevice device) {
        usbSerialPort = UsbSerialDevice.createUsbSerialDevice(device, usbManager.openDevice(device));
    }

    // 设置波特率
    public void setBaudRate(int baudRate) throws Exception {
        if (usbSerialPort != null) {
            usbSerialPort.open();
            usbSerialPort.setBaudRate(baudRate);
            usbSerialPort.setDataBits(UsbSerialInterface.DATA_BITS_8);
            usbSerialPort.setStopBits(UsbSerialInterface.STOP_BITS_1);
            usbSerialPort.setParity(UsbSerialInterface.PARITY_NONE);
        } else {
            throw new Exception("Serial port is not initialized.");
        }
    }

    // 发送数据
    public void sendData(byte[] data) throws Exception {
        if (usbSerialPort != null) {
            usbSerialPort.write(data);
        } else {
            throw new Exception("Serial port is not initialized.");
        }
    }

    // 关闭串口
    public void closeSerialPort() {
        if (usbSerialPort != null) {
            usbSerialPort.close();
        }
    }
}

使用示例

在使用SerialPortManager类之前，你需要通过UsbManager获取已连接的USB设备，并选择所需的设备。可以用以下代码实现：

UsbManager usbManager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE);
HashMap<String, UsbDevice> deviceList = usbManager.getDeviceList();
for (UsbDevice device : deviceList.values()) {
    SerialPortManager serialPortManager = new SerialPortManager(this);
    serialPortManager.openSerialPort(device);
    try {
        serialPortManager.setBaudRate(115200); // 设置波特率
        serialPortManager.sendData("Hello Serial".getBytes()); // 发送数据
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        serialPortManager.closeSerialPort(); // 关闭串口
    }
}

注意事项

在实际应用中，设置波特率可能会遇到一些问题，例如：

  1. 权限问题：访问USB设备需要用户授权，确保及时处理权限请求。
  2. 波特率限制：不同的串口设备可能支持不同的波特率，需根据设备说明进行设置。
  3. 错误处理：在实际应用中添加更多的错误处理代码，以保证代码的健壮性。

结论

通过本文，我们了解了在Android中新增串口波特率是如何实现的。使用usb-serial-for-android库可以轻松建立串口连接，并进行数据传输。尽管串口通信在今天已不如以前那样流行，但在特定场景下，它依然扮演着不可或缺的角色。希望本文的内容能够帮助你在Android应用中顺利实现串口通信。