SpringBoot接入RS-232串口通讯实现数据交互

一、什么是RS-232？

先看看硬件通讯接口长啥样

RS-232

二、方案一

1.前期准备

a.配置 RXTX

1）下载 RXTX 包并解压

2）拷贝动态库到对应的jdk目录下

·Windows平台

·Linux平台

3）在工程根目录下创建 lib 文件夹（与src平级）将 RXTXcomm.jar 放入该文件夹中

4）在 pom.xml 中引入本地 jar 包依赖

2、编写Java配置代码

三、方案二

1、前期准备

a.配置pom.xml文件

2、编写Java配置代码

四、其他的方法

📢📢📢📣📣📣
哈喽！大家好，我是「Leen」。刚工作几年，想和大家一同进步🤝🤝
一位上进心十足的Java博主！😜😜😜
喜欢尝试一些新鲜的东西，平时比较喜欢研究一些新鲜技术和一些自己没有掌握的技术领域。能用程序解决的坚决不手动解决😜😜😜

目前已涉足Java、Python、数据库（MySQL、pgsql、MongoDB、Oracle...）、Linux、HTML、VUE、PHP、C（了解不多，主要是嵌入式编程方向做了一些）...（还在不断地学习，扩展自己的见识和技术领域中），希望可以和各位大佬们一起进步，共同学习🤝🤝

✨ 如果有对【Java】，或者喜欢看一些【实操笔记】感兴趣的【小可爱】，欢迎关注我

❤️❤️❤️感谢各位大可爱小可爱！❤️❤️❤️

今天给大家分享的是Java 连接 RS-232串口进行通讯，研究了好几个日夜，终于是走通了两条通道，实现了通讯，大家自己要实现这个这两个方案前需要硬件支持哦。

OK，接下来直接进入正题

一、什么是RS-232？

先看看硬件通讯接口长啥样

RS-232

RS-232 是电子工业协会（EIA）定义的串行通信标准电气接口。RS-232 实际上有 3 种不同的风格（A、B 和 C），每种风格都为开和关电平定义了不同的电压范围。最常用的品种是RS-232C，它将标记（开）位定义为-3V至-12V之间的电压，将空格（关）位定义为+3V至+12V之间的电压。RS-232C 规范规定，这些信号在无法使用之前可以传播约 25 英尺（8 米）。只要波特率足够低，您通常可以发送比这更远的信号。

这一块，大家可以自行搜索去了解一下，这个地方我就不多介绍了

二、方案一

第一个方案，是原始方案，比较老的一种通讯方式，需要给jdk添加相应的ddl配置文件和驱动，并且现在这些配置文件不好找了（因为官网的配置地址找不到了，不存在），当然如果要是花点$，找到的可能性还是比较大的，反正我是没花钱找了一套配置哈哈哈

1.前期准备

a.配置 RXTX

1）下载 RXTX 包并解压

网址：http://fizzed.com/oss/rxtx-for-java

官网我找的时候暂时是没有的，可以等到后面的时候再去看看

2）拷贝动态库到对应的jdk目录下

·Windows平台

拷贝 rxtxSerial.dll —> <JAVA_HOME>\jre\bin
拷贝 rxtxParallel.dll —> <JAVA_HOME>\jre\bin

·Linux平台

拷贝 librxtxSerial.so —> <JAVA_HOME>/jre/lib/i386/
拷贝 librxtxParallel.so —> <JAVA_HOME>/jre/lib/i386/

3）在工程根目录下创建 lib 文件夹（与src平级）将 RXTXcomm.jar 放入该文件夹中

这个地方我建议是通过命令的方式将RXTXcomm.jar包导入到本地的Maven库中

mvn install:install-file -Dfile="绝对路径/RXTXcomm.jar" -DgroupId="org.rxtx" -DartifactId="rxtx" -Dversion="2.2.0" -Dpackaging="jar"

当然也可以选择另外一种方式，直接导入

<dependency>
  <groupId>gnu.io</groupId>
  <artifactId>RXTXcomm</artifactId>
  <scope>system</scope>
  <systemPath>${project.basedir}/lib/RXTXcomm.jar</systemPath>
</dependency>

4）在 pom.xml 中引入本地 jar 包依赖

导入成功后，直接添加依赖即可

        <dependency>
            <groupId>org.rxtx</groupId>
            <artifactId>rxtx</artifactId>
            <version>2.2.0</version>
        </dependency>

2、编写Java配置代码

package com.leen.test.test2024.test530;

import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;
import gnu.io.SerialPortEventListener;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Enumeration;

/**
 * Author:Leen
 * Date: 2024/6/3 0003 22:45
 */

public class SerialCommSendData implements SerialPortEventListener {
    private SerialPort serialPort; // 串口对象
    private InputStream input; // 输入流，用于读取串口数据
    private OutputStream output; // 输出流，用于向串口写入数据
    private static final int TIME_OUT = 2000; // 端口打开的超时时间
    private static final int DATA_RATE = 9600; // 串口的波特率

    // 初始化串口
    public void initialize() {
        CommPortIdentifier portId = null;
        Enumeration portEnum = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();

        // 枚举系统中的所有端口并尝试找到指定的端口
        while (portEnum.hasMoreElements()) {
            CommPortIdentifier currPortId = (CommPortIdentifier) portEnum.nextElement();
            if (currPortId.getName().equals("COM3")) { // 将这里的 "COM3" 修改为你的端口名
                portId = currPortId;
                break;
            }
        }

        if (portId == null) {
            System.out.println("Could not find COM port.");
            return;
        }

        try {
            // 打开串口，使用类名作为应用程序名
            serialPort = (SerialPort) portId.open(this.getClass().getName(), TIME_OUT);

            // 设置串口参数
            serialPort.setSerialPortParams(DATA_RATE,
                    SerialPort.DATABITS_8,
                    SerialPort.STOPBITS_1,
                    SerialPort.PARITY_NONE);

            // 打开输入输出流
            input = serialPort.getInputStream();
            output = serialPort.getOutputStream();

            // 添加事件监听器
            serialPort.addEventListener(this);
            serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.toString());
        }
    }

    // 关闭串口
    public synchronized void close() {
        if (serialPort != null) {
            serialPort.removeEventListener();
            serialPort.close();
        }
    }

    // 事件处理器，当串口有数据可用时触发
    @Override
    public synchronized void serialEvent(SerialPortEvent oEvent) {
        if (oEvent.getEventType() == SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE) {
            try {
                int available = input.available();
                byte[] chunk = new byte[available];
                input.read(chunk, 0, available);

                // 显示结果，具体字符编码依赖于系统设置
                System.out.print(new String(chunk));
//                processData(chunk); // 处理接收到的数据
            } catch (Exception e) {
                System.err.println(e.toString());
            }
        }
    }

    // 发送数据的方法
    public void sendData(String data) {
        try {
            output.write(data.getBytes());
            output.flush();
            System.out.println("Data sent: " + data);
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e.toString());
        }
    }

    // 处理接收到的数据的方法
    private void processData(byte[] data) {
        // 可以在这里处理接收到的数据
        String receivedData = new String(data);
        System.out.println("Received: " + receivedData);
    }

    // 主方法，程序入口
    public static void main(String[] args) {
        SerialCommSendData main = new SerialCommSendData();
        main.initialize(); // 初始化并打开串口
        System.out.println("Started");

        // 发送数据示例
        main.sendData("Hello ,I'm Leen ! I'd like to communicate with you");
        //测试接收数据
        byte[] data = "TEST communicate with RS-232".getBytes();
        main.processData(data);

        try {
            Thread.sleep(1000000); // 保持程序运行一段时间
        } catch (InterruptedException ie) {
            // 处理中断异常
        }

        main.close(); // 关闭串口
    }
}

启动main方法后，就可以和硬件串口进行通讯了

这个方法可以通讯，但是需要不适用于团队开发和切环境运行，只适合自己玩一下。咱们可以看看第二个方案

三、方案二

说实话，方案二操作起来非常的简单，唯二的难点之一是需要花时间找依赖；另一点就是正式通讯的时候封装通讯语言

1、前期准备

a.配置pom.xml文件

<dependency>
     <groupId>org.scream3r</groupId>
     <artifactId>jssc</artifactId>
     <version>2.8.0</version>
</dependency>

2、编写Java配置代码

package com.leen.test.test2024.test530;

import jssc.SerialPort;
import jssc.SerialPortException;
import jssc.SerialPortEvent;
import jssc.SerialPortEventListener;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

/**
 * Author:Leen
 * Date: 2024/6/4 0004 11:28
 */
public class SerialCommTwo {
    private SerialPort serialPort; // 串口对象

    private static SerialCommTwo instance; // 单例实例

    private StringBuilder receivedDataBuffer = new StringBuilder(); // 缓存接收到的数据


    // 私有构造函数
    private SerialCommTwo(String portName) {
        serialPort = new SerialPort(portName);
    }

    // 获取单例实例的方法
    public static SerialCommTwo getInstance(String portName) {
        if (instance == null) {
            instance = new SerialCommTwo(portName);
        }
        return instance;
    }

    // 初始化串口
    public void initialize() {
        try {
            serialPort.openPort(); // 打开串口
            serialPort.setParams(SerialPort.BAUDRATE_9600,
                    SerialPort.DATABITS_8,
                    SerialPort.STOPBITS_1,
                    SerialPort.PARITY_NONE); // 设置串口参数

            serialPort.addEventListener(new SerialPortEventListener() {
                public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
                    if (event.isRXCHAR()) { // 如果串口有数据可用
                        try {
                            byte[] buffer = serialPort.readBytes(); // 读取数据
//                            System.out.print(new String(buffer)); // 打印数据
                            // 缓存接收到的数据
                            if (StringUtils.isNotEmpty(new String(buffer))) {
                                receivedDataBuffer.append(new String(buffer));
                            }
                            // 在这里处理接收到的完整报文，例如检查结束标志
                            processReceivedData();
                        } catch (SerialPortException e) {
                            e.printStackTrace(); // 捕捉异常
                        }
                    }
                }

                // 处理接收到的数据的方法
                private void processReceivedData() {
                    String receivedData = receivedDataBuffer.toString();

                    // 检查报文是否完整，例如检查结束标志ETX
                    if (receivedData.contains("\u0003")) { // ETX结束标志
                        System.out.println("Received complete message:\n" + receivedData);
                        // 提取第四行到结束标志中间的内容
                        String[] lines = receivedData.split("\r\n|\n");
                        if (lines.length >= 4) {
                            StringBuilder extractedData = new StringBuilder();
                            for (int i = 3; i < lines.length; i++) {
                                if (lines[i].contains("\u0003")) { // 如果包含结束标志，停止提取
                                    break;
                                }
                                extractedData.append(lines[i]).append("\n");
                            }
                            System.out.println("Extracted data: \n" + extractedData.toString());
                        }
                        // 处理完成的报文后，清空缓存
                        receivedDataBuffer.setLength(0);
                    }
                }
            });
        } catch (SerialPortException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕捉异常
        }
    }

    // 发送数据的方法
    public void sendData(String data) {
        try {
            serialPort.writeBytes(data.getBytes()); // 发送数据
            System.out.println("Sent: " + data); // 打印已发送的数据
        } catch (SerialPortException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕捉异常
        }
    }

    // 关闭串口
    public void close() {
        try {
            if (serialPort != null) {
                serialPort.removeEventListener(); // 移除事件监听器
                serialPort.closePort(); // 关闭串口
            }
        } catch (SerialPortException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕捉异常
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SerialCommTwo serialComm = SerialCommTwo.getInstance("COM3"); // 替换为你的串口名
        serialComm.initialize(); // 初始化串口
        System.out.println("Started");

        // 发送测试数据
        String startChar = "\u0001"; // SOH 开始字符
        String endChar = "\u0003"; // ETX 结束字符
        serialComm.sendData(startChar +
                "Hello ,I'm Leen ! I'd like to communicate with you \n" +
                endChar);

        try {
            Thread.sleep(1000000); // 保持程序运行一段时间以接收数据
        } catch (InterruptedException ie) {
            ie.printStackTrace(); // 捕捉异常
        }

        serialComm.close(); // 关闭串口
    }
}

启动main方法后，就可以和硬件串口进行通讯了

四、其他的方法

这个方法在这里不适用，可能对于别的地方有适用的

package com.leen.test.test2024.test530;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

/**
 * Author:Leen
 * Date: 2024/5/30 0030 21:01
 */
public class NPortClient {
    private static final String SERVER_IP = "192.168.1.100";  // NPort的IP地址
    private static final int SERVER_PORT = 4001;  // NPort的端口号

    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket(SERVER_IP, SERVER_PORT);
             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
             PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

            System.out.println("Connected to NPort at " + SERVER_IP + ":" + SERVER_PORT);

            // 发送数据到NPort（可选）
            out.println("Hello NPort!");

            // 接收来自NPort的数据
            String response;
            while ((response = in.readLine()) != null) {
                System.out.println("Received from NPort: " + response);
                // 可以在这里处理接收到的数据
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

package com.leen.test.test2024.test530;

import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.net.SocketException;
import java.util.Properties;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
/**
 * Author:Leen
 * Date: 2024/5/30 0030 21:05
 */
public class NPortClient2 {

    /**
     * 可放配置文件
     * server.ip=192.168.1.100
     * server.port=4001
     * reconnect.delay=5000  # 重连间隔时间（毫秒）
     */
    private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(NPortClient.class.getName());
    private static String serverIp;
    private static int serverPort;
    private static int reconnectDelay;

    private static boolean running = true;

    public static void main(String[] args) {
        loadConfig();
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
        while (running) {
            try (Socket socket = new Socket(serverIp, serverPort);
                 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                 PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true)) {

                LOGGER.info("Connected to NPort at " + serverIp + ":" + serverPort);

                // 启动接收数据线程
                executor.submit(() -> receiveData(in));

                // 发送数据示例（可根据需要调整）
                out.println("Hello NPort!");

            } catch (Exception e) {
                LOGGER.log(Level.WARNING, "Connection failed, retrying in " + reconnectDelay + "ms", e);
                try {
                    Thread.sleep(reconnectDelay);
                } catch (InterruptedException ie) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }
        executor.shutdown();
    }

    private static void receiveData(BufferedReader in) {
        String response;
        try {
            while ((response = in.readLine()) != null) {
                LOGGER.info("Received from NPort: " + response);
                // 根据需要解析数据
            }
        } catch (SocketException e) {
            LOGGER.warning("Connection reset by peer, attempting to reconnect.");
        } catch (IOException e) {
            LOGGER.log(Level.SEVERE, "I/O error occurred", e);
        }
    }

    private static void loadConfig() {
        try (InputStream input = NPortClient.class.getClassLoader().getResourceAsStream("config.properties")) {
            Properties prop = new Properties();
            if (input == null) {
                LOGGER.severe("Sorry, unable to find config.properties");
                return;
            }
            prop.load(input);
            serverIp = prop.getProperty("server.ip");
            serverPort = Integer.parseInt(prop.getProperty("server.port"));
            reconnectDelay = Integer.parseInt(prop.getProperty("reconnect.delay"));
        } catch (IOException ex) {
            LOGGER.log(Level.SEVERE, "Error loading configuration", ex);
        }
    }
}

欢迎大家在评论区讨论，今天的干货分享就到此结束了，如果觉得对您有帮助，麻烦给个三连！

以上内容为本人的经验总结和平时操作的笔记。若有错误和重复请联系作者删除！！感谢支持！！