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安卓APP使用CH340进行串口通信
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大纲
缘由解读安卓串口通信流程1. 下载lib库2. 初始化流程3. 收发流程
编写串口通信APP1. 导入lib库2. 布局3. 编写java代码4. 测试5. USB插拔检测
附代码
缘由
毕业设计要求使用手机APP与单片机硬件进行有线通信，至于为什么不用蓝牙、无线，我也不知道 😶。有线通信，无非就是USB或者串口，USB不是所有的单片机都有，但是几乎所有的单片机都带有串口，而且USB协议比较复杂，最终决定采用串口通信。 安卓手机只有一个USB接口，要想与硬件(如单片机)进行有线的串口通信，就需要用到USB转串口芯片，将USB协议转为串口协议。 CH340系列芯片是南京沁恒微公司的系列USB转串口芯片，广泛应用，官网还有已经做好的Jar库，对于我这样的Android小白，直接拿来用不是很舒服？😪。 本篇博客就用来记录一下这个串口通信APP的实现过程。 解读安卓串口通信流程 1. 下载lib库先去官网下载CH340/CH341的USB转串口安卓免驱应用库： http://www.wch.cn/downloads/CH341SER_ANDROID_ZIP.html apk目录里是示例APP的安装包，可以安装到手机上进行测试；在Demo目录中是示例App的Eclipse安卓工程，可以用Android Studio导入简单的看下；lib里就是我们需要用到的jar lib库，带no_toast版本的是没有默认toast提示信息的库；pdf是使用引导；
2. 初始化流程
PDF中介绍了使用CH34x系列芯片进行串口通信的基本流程： SetConfig在config Button点击事件中调用
串口收发调用下面的函数即可： 示例的Demo中写了一个readThread 类，在初始化完成后随即实例化一个readThread 对象，创建读线程。 private class readThread extends Thread { public void run() { byte[] buffer = new byte[4096]; while (true) { Message msg = Message.obtain(); if (!isOpen) { break; } int length = MyApp.driver.ReadData(buffer, 4096); if (length > 0) { String recv = toHexString(buffer, length); //以16进制形式输出 // String recv = new String(buffer, 0, length);//以字符串形式输出 msg.obj = recv; handler.sendMessage(msg); } } } }
读线程中一直在循环中等待数据，一旦收到数据便通过Handler发送出去，在主线程中Handler将接收到的数据更新到控件上或打印出来即可。Handler是Android中一种处理消息的机制。 思路已经理清了，下面就可以自己写一个APP进行串口收发测试了。 1. 导入lib库把jar中的其中一个库，这里使用带Toast提示信息的库，复制到工程libs目录下，然后右键选择Add As Library… 简单布个局： 在MainActivity中编写主要代码，先讲一下我的代码思路： App启动后直接进行获取USB设备列表，进行串口初始化、配置参数发送按钮的点击事件中发送数据，将EditText中文本发送出去接收数据使用一个独立线程，循环等待，读取后通过handler发送给主线程OnCreate主线程中代码： protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); InitUI();//初始化页面控件 InitCH34xUART();//初始化串口 //发送按钮 Btn_Send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // Toast.makeText(getApplicationContext(),Et_Send.getText().toString(),Toast.LENGTH_SHORT).show(); //发送数据 CH34xWriteData(); } }); //清除按钮 Btn_clear.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // Toast.makeText(getApplicationContext(),"clear",Toast.LENGTH_SHORT).show(); Et_Send.setText(""); Tv_Read.setText(""); } }); //创建handler对象，用于接收读线程收到的数据 handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(@NonNull Message msg) { super.handleMessage(msg); Tv_Read.append(msg.obj.toString()); Toast.makeText(getApplicationContext(),msg.obj.toString(),Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }; }InitCH34xUART初始化串口： private void InitCH34xUART(){ //创建CH34x设备对象 CH34x_Driver = new CH34xUARTDriver( (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE), this, ACTION_USB_PERMISSION); //判断是否支持SB HOSTU if(!CH34x_Driver.UsbFeatureSupported()){//不支持，弹出提示窗口 Dialog dialog = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this) .setTitle("提示") .setMessage("您的手机不支持USB HOST，请更换其他手机再试！") .setPositiveButton("确认", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) { System.exit(0); } }).create(); dialog.setCanceledOnTouchOutside(false); dialog.show(); }else{ //1、ResumeUsbList 获取USB设备列表 int retval = CH34x_Driver.ResumeUsbList(); if(retval == -1){//打开失败，关闭设备 Toast.makeText(MainActivity.this, "打开USB设备失败!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); CH34x_Driver.CloseDevice(); }else if(retval == 0){//打开成功 //2、UartInit初始化串口 if(!CH34x_Driver.UartInit()){//初始化失败 Toast.makeText(MainActivity.this, "初始化失败!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; }else{ // Toast.makeText(MainActivity.this, "打开并初始化成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); //3、SetConfig配置串口参数 if (CH34x_Driver.SetConfig(baudRate,dataBit,stopBit,parity,flowControl)){ Toast.makeText(getApplicationContext(),"串口已连接",Toast.LENGTH_SHORT).show(); Et_Send.setEnabled(true); //4、启动读线程 CH34xReadData();//配置成功后读数据 }else{ // Toast.makeText(getApplicationContext(),"串口配置失败!",Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }else{ Dialog dialog = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this) .setTitle("提示") .setMessage("未授予USB权限") .setPositiveButton("确认", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) { System.exit(0); } }).create(); dialog.setCanceledOnTouchOutside(false); dialog.show(); } } }初始化完成后CH34xReadData进行读取数据： //读数据 private void CH34xReadData(){ //创建一个新的线程来读取数据，将读取的数据通过handler发送出去进行处理 new Thread() { @Override public void run() { // super.run(); byte[] buffer = new byte[4096]; while (true){ //一直循环读取数据 Message message = new Message(); int len =CH34x_Driver.ReadData(buffer, 4096); if(len>0){ // String recv = toHexString(buffer, len); //以16进制形式输出 String recv = new String(buffer, 0, len);//以字符串形式输出 message.obj = recv; handler.sendMessage(message); } } } }.start(); } 4. 测试安装到手机上之后，使用USB OTG转接线连接手机和USB转串口TTL模块，并且使用杜邦线连接模块的TXD和RXD，这样就可以接收到发送出去的数据。
5. USB插拔检测
更进一步，可以在Android App中监控USB设备的插拔，当USB插入时对串口进行初始化，之后进行串口通信。 网上检测USB插拔的代码花里胡哨，下面这个我试过是有效的，而且不需要再去AndroidManifest.xml中配置。 代码如下： BroadcastReceiver mUsbReceiver = new BroadcastReceiver() { public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED.equals(action)) { Toast.makeText(getApplicationContext(),"USB已移除",Toast.LENGTH_SHORT).show(); UsbDevice device = (UsbDevice)intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE); if (device != null) { //init_CH34xSerial();//初始化串口 } }else if(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED.equals(action)){ Toast.makeText(getApplicationContext(),"USB已连接",Toast.LENGTH_SHORT).show(); InitCH34xUART(); } } }; IntentFilter usbDeviceStateFilter = new IntentFilter(); usbDeviceStateFilter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED); usbDeviceStateFilter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED); registerReceiver(mUsbReceiver, usbDeviceStateFilter);怎么实现的就不说了，毕竟这种东西我也不会：)。但是这里有个问题，每次接入USB串口设备之后，会弹出一个窗口： 这里还有有点小问题的，我想实现的是，已经打开App的情况下，插入usb自动识别进行初始化，先插个眼，以后会弄再回来完善。 附代码代码留着以后参考： package com.example.ch34x_serial; import androidx.annotation.NonNull; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; import android.app.AlertDialog; import android.app.Dialog; import android.content.BroadcastReceiver; import android.content.Context; import android.content.DialogInterface; import android.content.Intent; import android.content.IntentFilter; import android.hardware.usb.UsbDevice; import android.hardware.usb.UsbManager; import android.media.MediaPlayer; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; import android.widget.Toast; import java.sql.Driver; import cn.wch.ch34xuartdriver.CH34xUARTDriver; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String ACTION_USB_PERMISSION = "cn.wch.wchusbdriver.USB_PERMISSION"; private CH34xUARTDriver CH34x_Driver; private Handler handler; private Button Btn_Send; private Button Btn_clear; private TextView Tv_Read; private EditText Et_Send; private static int baudRate=115200; //波特率 private static byte dataBit=8; //数据位 private static byte stopBit=1; //停止位 private static byte parity=0; //校验 private static byte flowControl=0; //流控 // private boolean ReadFlag = false; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); InitUI();//初始化页面控件 InitCH34xUART();//初始化串口 Btn_Send.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // Toast.makeText(getApplicationContext(),Et_Send.getText().toString(),Toast.LENGTH_SHORT).show(); CH34xWriteData(); } }); Btn_clear.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { // Toast.makeText(getApplicationContext(),"clear",Toast.LENGTH_SHORT).show(); Et_Send.setText(""); Tv_Read.setText(""); } }); BroadcastReceiver mUsbReceiver = new BroadcastReceiver() { public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED.equals(action)) { Toast.makeText(getApplicationContext(),"USB已移除",Toast.LENGTH_SHORT).show(); UsbDevice device = (UsbDevice)intent.getParcelableExtra(UsbManager.EXTRA_DEVICE); if (device != null) { //init_CH34xSerial();//初始化串口 } }else if(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED.equals(action)){ Toast.makeText(getApplicationContext(),"USB已连接",Toast.LENGTH_SHORT).show(); InitCH34xUART(); } } }; IntentFilter usbDeviceStateFilter = new IntentFilter(); usbDeviceStateFilter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED); usbDeviceStateFilter.addAction(UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED); registerReceiver(mUsbReceiver, usbDeviceStateFilter); handler = new Handler(){ @Override public void handleMessage(@NonNull Message msg) { super.handleMessage(msg); Tv_Read.append(msg.obj.toString()); Toast.makeText(getApplicationContext(),msg.obj.toString(),Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }; } // @Override // protected void onResume() { // super.onResume(); // Toast.makeText(getApplicationContext(),"onResume被执行",Toast.LENGTH_SHORT).show(); // // } // // @Override // protected void onPause() { // super.onPause(); // Toast.makeText(getApplicationContext(),"onPause被执行",Toast.LENGTH_SHORT).show(); // } private void InitUI(){ Tv_Read = (TextView) findViewById(R.id.tv_rx); Et_Send = (EditText) findViewById(R.id.et_tx); Btn_clear = (Button) findViewById(R.id.btn_clear); Btn_Send = (Button) findViewById(R.id.btn_send); } private void InitCH34xUART(){ //创建CH34x设备对象 CH34x_Driver = new CH34xUARTDriver( (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE), this, ACTION_USB_PERMISSION); //判断是否支持SB HOSTU if(!CH34x_Driver.UsbFeatureSupported()){//不支持，弹出提示窗口 Dialog dialog = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this) .setTitle("提示") .setMessage("您的手机不支持USB HOST，请更换其他手机再试！") .setPositiveButton("确认", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) { System.exit(0); } }).create(); dialog.setCanceledOnTouchOutside(false); dialog.show(); }else{ //打开USB设备 int retval = CH34x_Driver.ResumeUsbList(); if(retval == -1){//打开失败，关闭设备 Toast.makeText(MainActivity.this, "打开USB设备失败!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); CH34x_Driver.CloseDevice(); }else if(retval == 0){//打开成功 //初始化CH34x串口 if(!CH34x_Driver.UartInit()){//初始化失败 Toast.makeText(MainActivity.this, "初始化失败!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; }else{ // Toast.makeText(MainActivity.this, "打开并初始化成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); if (CH34x_Driver.SetConfig(baudRate,dataBit,stopBit,parity,flowControl)){ Toast.makeText(getApplicationContext(),"串口已连接",Toast.LENGTH_SHORT).show(); Et_Send.setEnabled(true); CH34xReadData();//配置成功后读数据 }else{ // Toast.makeText(getApplicationContext(),"串口配置失败!",Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }else{ Dialog dialog = new AlertDialog.Builder(MainActivity.this) .setTitle("提示") .setMessage("未授予USB权限") .setPositiveButton("确认", new DialogInterface.OnClickListener() { @Override public void onClick(DialogInterface arg0, int arg1) { System.exit(0); } }).create(); dialog.setCanceledOnTouchOutside(false); dialog.show(); } } } //发送数据 private void CH34xWriteData(){ byte[] to_send = toByteArray2(Et_Send.getText().toString()); //以字符串方式发送 int retval = CH34x_Driver.WriteData(to_send, to_send.length);//写数据，第一个参数为需要发送的字节数组，第二个参数为需要发送的字节长度，返回实际发送的字节长度 if (retval Toast.makeText(MainActivity.this, "发送成功!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } //读数据 private void CH34xReadData(){ //创建一个新的线程来读取数据，将读取的数据通过handler发送出去进行处理 new Thread() { @Override public void run() { // super.run(); byte[] buffer = new byte[4096]; while (true){ //一直循环读取数据 Message message = new Message(); int len =CH34x_Driver.ReadData(buffer, 4096); if(len>0){ // String recv = toHexString(buffer, len); //以16进制形式输出 String recv = new String(buffer, 0, len);//以字符串形式输出 message.obj = recv; handler.sendMessage(message); } } } }.start(); } //数据转换 /** * 将String转化为byte[]数组 * @param arg * 需要转换的String对象 * @return 转换后的byte[]数组 */ private byte[] toByteArray2(String arg) { if (arg != null) { /* 1.先去除String中的' '，然后将String转换为char数组 */ char[] NewArray = new char[1000]; char[] array = arg.toCharArray(); int length = 0; for (int i = 0; i NewArray[length] = array[i]; length++; } } byte[] byteArray = new byte[length]; for (int i = 0; i }; } /** * 将byte[]数组转化为String类型 * @param arg * 需要转换的byte[]数组 * @param length * 需要转换的数组长度 * @return 转换后的String队形 */ private String toHexString(byte[] arg, int length) { String result = new String(); if (arg != null) { for (int i = 0; i |
通过Demo的安卓工程也可以确认各个函数的调用过程： 
注意： 当我们需要发送数据时，直接调用WriteData函数即可，但是接收数据就需要用到多线程的方法。我们需要开启一个读数据的线程，在后台一直循环等待数据到来，如果不这样做，接收数据的实时性就会比较差。
打开App之前，先连接好硬件： 
然后打开APP，等待初始化完成，就可以进行收发测试：
这个窗口弹出后还会退出当前App，可以参考官方的Demo再AndroidManifest中配置一些东西，然后将USB插入后就会自动打开App。【本文地址】
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