1、Java语言的串口通讯基于Java语言的51单片机串口通讯PC机程序 分类： 论文 2006-04-02 09:48 3166人阅读 评论(0) 收藏 举报 基于Java语言的51单片机串口通讯PC机程序李群林电气与信息工程学院 测试计量技术与仪器，湖南大学，湖南 长沙，410082摘要：由于Java语言的诸多优点，Java得到了广泛的应用，如今利用Java开发串口通讯已相当成熟，实现简单，可移植性强。文章详细介绍了如何配置开发环境以及使用Java串口API函数编写PC机程序。本程序比使用C+语言编写的串口通讯程序更容易理解，且移植性非常强，视图与控制分开，便于维护和升级。关键字：Java，J
2、Builder，KeilC，Java Communications API，串口通讯，RS232，单片机1 硬件部分（KeilC）图1 硬件电路图串口通讯硬件部分电路，收发器件采用max232，5V供电。J31接一单片机如AT89C52，单片机的串口与max232的10和11脚相连。max232与微机通过9针接头相连。本文的实验环境是AT89C52，单片机的内部程序是用KeilC语言编写的，程序功能非常简单，检测到开始信号后从串口读数据，然后把读入的数据发送给串口，遇到结束符停止。C语言代码如下供大家参考。在uv3中含有两个文件comm.h和comm.c，代码分别为：/*/* comm.h *
3、/* serial port define, only use in comm project */ /*/#define uchar unsigned char #define uint unsigned int#define length 0x0F /数据包长度uchar CR = 0x0D;uchar LF = 0x0A;uchar ESC = 0x1B;uchar SYNC = 0x01; /数据包启始符uchar PID = 0x00; /数据包标示字uchar ADDR; /串口接收外部命令（片内地址）uchar DATA; /串口返回片内数据uchar ENDP = 0x00;
4、/数据包结束符uchar ACK = 0x06; /串口确认uchar ERROR = 0x18; /串口错误uchar wrong = Bad command;/*END*/*/*comm.c */* Write time is 2005.4.15,By Gooseli */* Copyright is changsha HUNU unversity */* Cpu is At89C51,Fclk is 11.059MHz */* Compiler is keilC51 compiler */*/#include#include#include#includevoid commInit()/
5、*/ 8051串口初始化 /*/ SCON = 0x52; PCON = 0x80; TMOD = 0x21; TH1 = 0x0FA; TL1 = 0x0FA; TCON = 0x40;/*/ 串口控制器工作于方式1，8位，频率可变。接收允许 / 串口波特率系数SMOD = 1 / 定时器1工作于方式1，8位自动装载。定时器0方式1，16位 / 11.059M晶振，波特率 = 9600，TH1 = 0x0FA; / 19200 0x0FD / 57600 0x0FF / 3.6864M晶振 9600 0x0FE / 19200 0x0FF / #3.6864M晶振工作于方式2 / #在SMO
6、D = 1时，波特率 = 115200 / 开中断TR1 = 1 /*/ uchar flag;uchar readln();void println( uchar *str );main() commInit(); /初始化串口 while(1) flag = readln(); uchar readln() uchar a; uchar strlength; int i; scanf(%c,&a); /寻找起始符,回车则开始 if( a=SYNC | a=LF ) while(1) printf(/n); /printf(); scanf(%c,&a); if( a=ENDP | a =
7、ESC ) /如果ESC则对话结束 break; for( i=0; i,wrong); return ERROR; /*END*/2 配置运行环境（JDK）Java通讯库函数Java Communications API，Java开发工具JBuilderX。此Java(TM) Communications API Specification 2.0(Windows Platform)是Sun公司为Windows平台提供的一个串口API扩展，可以到 下载。Sun公司还提供了其他操作系统下的API下载，移植性是Java先天的优势，如果需要在其他操作系统运行程序，不需要改动程序本身，只要在操作系统
8、下植入相应的API库函数即可实现。JBuilder是Borland公司出品的一款功能强大的可视化Java集成开发工具，可以快速开发包括复杂企业级应用系统的各种Java程序，本文的程序都用其实现。当然我们以可使用其他优秀的开发工具，例如开放源代码的Eclipse，功能强大，插件丰富。在下载Java Communications API压缩文件里找到三个文件：comm.jar，win32comm.dll，m.properties，这三个文件是把API安装到Windows环境中的重要文件，我们把他们放在我们的JDK里面。把comm.jar复制到%JAVA_HOME%/jre/lib/ext，m.pr
9、operties复制到%JAVA_HOME%/jre/lib，win32comm.dll复制到%JAVA_HOME%/bin即可。这样我们的程序就可以在Windows环境中运行了，Java Communications API压缩文件中自带有例子，我们可以尝试一下。接下来我们要把Java Communications API安装到JBuilder里面，如果JBuilder不是使用的外部的JDK，照上面的的步骤再做一次。假如我们外部的JDK和JBuilder的JDK是同一的JDK，我们就直接跳到下一步。1）打开JBuilder，为我们的任务建立一个工程，给它起个有意义的名字，不多讲了。JBuil
10、der会自动生成两个文件，如，工程名为comm，就会生成文件commApplication和commFrame。2）选择Tools菜单，选择Configure Libraries，如图1所示。3）点击New按钮，为JBuilder增加一个函数库。如图2，点击OK即可。4）下一步为你的工程增加这个库函数，以便你在工程里调用它们。选择Project菜单中的Project Properities选项，左侧选中Paths，右侧选中Required Libraries，单击Add，出现一个小的对话框，选择我们刚才增加的comm函数库，如图3，点击OK两次即可。现在环境已经配置好了，我们要开始正式工作了。
11、图2 Configure Library图2 New Librariy Wizard图3 Select comm. Library3 程序开发（JBuilderX）1 与51单片机交互信息，数据库存取（Data）为了保证数据传输的顺利进行，单片机与PC之间通讯要建立一个协议，在本实例中，采用如下协议：程序打开串口后，程序发送“启始”符（0x01）表示通讯开始。通讯开始后，程序就开始发送和接收数据包，数据包以“结束”符（0x00，0x0D, 0x0A）表示结尾。由于单片机受控于PC机，所以单片机一般不主动发送数据，只有在PC机发送一个“命令”，它才会发送一个“回应”。如果程序“停止”符（0x00
12、），则通讯结束。2 界面设计（View）这部分设计主程序的视图，即使用者看到的部分，包括按钮，下拉菜单，文字编辑框等。为了程序的可读性，我们将所有的视图从主程序中分离出来，作成Bean的形式，然后在主程序中调用它们。Java提供了五种布局管理形式FlowLayout,，GridLayout， GridBagLayout， BorderLayout,，CardLayout。灵活的运用这些布局，可以达到各种各样的效果，其中GridBagLayout功能强大，使用灵活，本文主要采用这种布局。3 主程序设计（Control）这部分设计程序的实现方法，逻辑步骤。1）首先定义串口，输入输出流等，如下所示：
13、package comm;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import m.*;/包含comm类包，才能使用其API函数 import java.io.*;import java.util.*;public class CommFrame extends JFrame implements Runnable, SerialPortEventListener JPanel contentPane; /定义一个JPanel，将视图Bean包含进来 BorderLayout borderLayout1 =
14、new BorderLayout(); IOBean ioBean = new IOBean();/右侧视图Bean类事例化 ControlBean controlBean = new ControlBean();/左侧视图Bean类事例化 /Communination define static CommPortIdentifier portName;/定义串口 int portId; static Enumeration portList; InputStream inputStream;/定义输入流 OutputStream outputStream;/定义输出流 SerialPort
15、serialPort; Thread readThread;/定义一个线程，程序全双工通讯 static String TimeStamp; /Construct the frame public CommFrame() enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK); try jbInit();/程序初始化 commInit();/串口初始化 catch(Exception e) e.printStackTrace(); private void jbInit() throws Exception public void commInit() public
16、void commClose() public void commWrite() public void CommRead() public void run() public void serialEvent(SerialPortEvent event) ./代码如下/Overridden so we can exit when window is closed protected void processWindowEvent(WindowEvent e) super.processWindowEvent(e); if (e.getID() = WindowEvent.WINDOW_CLO
17、SING) commClose(); System.exit(0); 2）串口初始化，首先监测串口是否被占用，如果没有被占用则打开串口。打开输入输出流以便下面的程序从串口读写数据，定义串口的波特率，位数，停止位，奇偶校验，在使用过程中可以改变这些内容以适应不同的需求。public void commInit() /Communination ports owned or not portId = 1; try portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); while (portList.hasMoreElements() portNam
18、e = (CommPortIdentifier) portList.nextElement(); if (portName.getPortType() = CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) if (portName.isCurrentlyOwned() /串口是否被占用 ioBean.Receiver.append(/nCOM+portId+Ownedby+ portName.getCurrentOwner(); TimeStamp = new java.util.Date().toString(); portId +; else if (portName.get
19、Name().equals(COM + portId) break; /Communination ports init try serialPort = (SerialPort) portName.open(Gooseli_MCU_Control_App, 2000);/打开串口 controlBean.CommPortID.setText(COM + portId); controlBean.OnOff.setText(ON);/开关按钮置开状态 controlBean.OnOff.setSelected(true); TimeStamp = new java.util.Date().to
20、String(); System.out.println(TimeStamp + : msg2 - SerialPort COM + portId + is opend); ioBean.Receiver.append(/nCOM + portId + is opend);/显示区域显示串口被打开 catch (PortInUseException e) System.out.println(e); ioBean.Receiver.append(/nCOM + portId + + e); try inputStream = serialPort.getInputStream();/打开输入流
21、 catch (IOException e) try outputStream = serialPort.getOutputStream(); outputStream.write(byte)0x01);/向串口写入启始符开始传送数据包 ioBean.Receiver.setText(/nCOM + portId + + Start); controlBean.begin.setSelected(true); catch (IOException e) try serialPort.setSerialPortParams(9600,/波特率 SerialPort.DATABITS_8,/数据位
22、 SerialPort.STOPBITS_1,/停止位 SerialPort.PARITY_NONE);/校验位 catch (UnsupportedCommOperationException e) CommRead();/程序开始从串口读数据 catch(Exception e) public void commClose() try inputStream.close(); outputStream.close(); serialPort.close(); System.out.println(TimeStamp + : msg2 - SerialPort COM + portId +
23、is closing); ioBean.Receiver.append(/nCOM + portId + is closing); catch (Exception e) System.out.println(e); 3）程序初始化，这里定义了一些事件，以便控制程序的运行。例如开始按钮的事件定义如下：private void jbInit() throws Exception contentPane = (JPanel) this.getContentPane(); contentPane.setLayout(borderLayout1); this.setSize(new Dimension
24、(400, 300); this.setTitle(Serial Ports Communication Current); contentPane.add(ioBean,BorderLayout.CENTER); contentPane.add(controlBean, BorderLayout.WEST); controlBean.OnOff.addActionListener( new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent ae) JToggleButton toggle = (JToggleButton) ae
25、.getSource(); if (toggle.isSelected() controlBean.OnOff.setText(ON); commInit(); else controlBean.OnOff.setText(OFF); commClose(); );controlBean.begin.addActionListener( new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent ae) JToggleButton toggle = (JToggleButton) ae.getSource(); if (toggle
26、.isSelected() /如果按钮被按下，则开始 controlBean.begin.setText(Start); try outputStream.write(byte)0x01);/发送起始符 ioBean.Receiver.setText(/nCOM + portId + + Start); catch (IOException e) else /如果按纽复位 controlBean.begin.setText(Stop); try outputStream.write(byte)0x00);/发送结束符 ioBean.Receiver.append(/nCOM + portId
27、+ + Stop); catch (IOException e) ); ioBean.jButton2.addActionListener( new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent ae) commWrite(); ); 4）读写串口，使用多线程，实现全双工通讯。主函数CommFrame实现了Runnable接口，在程序中只需要重写run函数即可实现多线程。public void commWrite() String outString = ioBean.jTextField1.getText(); if (outString.e
