使用Java进行串口SerialPort通讯

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:

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：

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:

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：

 

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。