Java发送字符串到单片机，单片机返回给电脑
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材料：
1. 51单片机
2. Java客户端
3. Keil程序
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一、单片机程序
在Keil中新建工程，编写程序，生成 .hex 文件（这个文件可以烧录到单片机中）
/*
串口通信：
1、由PC机通过串行口向单片机发送数据，这个数据是存放在单片机的接收缓冲器SBUF中的；
2、单片机将串行口中的数据存放在一个临时变量中；
3、单片机将存放在临时变量中的数据发送到发送缓冲器SBUF中，在PC机上显示。
*/
#include <reg52.h>
#define u16 unsigned int
#define u8 unsigned char
// 串行口通信初始化函数
void StartInit()
{
/*
1、确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）：因为串行口中断是由定时器T1决定的，
所以，低四位全部为0，高四位中，GATE=0，C/T非=0，选择工作方式1（8位的自动重装载），即M1M0=10
所以是：00100000，转成十六进制数是：0x20
*/
TMOD=0x20;
/*
2、计算T1的初值，装载TH1、TL1：使用工具生成，设置参数，定时器方式：方式2；晶振频率：12Mhz；
波特率：4800；SMOD：波特率倍增位，1，即增加1倍；计算结果是：F3H
所以TH1=0xF3，TL1=0xF3，自动重装载
*/
TH1=0xF3;
TL1=0xF3;
/*
PCON：与串行口工作相关的参数，只有一位SMOD（最高位），在串行口方式1、方式2、方式3时，
波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD=0，
这里波特率提高一倍，所以SMOD=1，即10000000，转成十六进制数字是：0x80
*/
PCON=0x80;
/*
4、启动T1（编程TCON中的TR1位）：TR1=1时，定时器T1才开始启动
*/
TR1=1;
/*
5、确定串行口控制（编程SCON寄存器）：选择工作方式1（10位异步收发器，8位数据，1位起始位，1位停止位），
所以SM0=0，SM1=1；不需要RB8控制RI的激活（就是为了简单），设置SM2=0（SM2是多机通信控制位）；
REN，允许串行接收位，启动串行口接收数据，REN=1；
TB8，RB8，TI，RI均为0（看资料），所以是：01010000，转成十六进制数是：0x50
*/
SCON=0x50;
/*
6、中断位的开启，总中断允许位EA=1；串行口中断允许位ES=1
*/
EA=1;
ES=1;
}
// 主函数
void main()
{
StartInit(); // 串行口通信初始化
while(1); // 等待数据的发送和接收
}
// 发送或接收完一帧数据引起中断，串行口中断函数
void Start() interrupt 4
{
u8 receiveData; // 用一个变量存放数据
receiveData=SBUF; // 从单片机的接收缓冲器中获取数据
RI=0; // 当数据接收完成后，由内部硬件将RI置1，所以这里需要把RI置0，等待下一次继续接收数据
SBUF=receiveData; // 把变量中的数据放到发送缓冲器中，向PC机发送数据
while(!TI); // 当数据发送完成后（即串行口在发送停止位时，由内部硬件将TI置1，所以数据发送完成时TI=1）
TI=0; // 数据发送完成时，要将TI置0，等待下一次继续发送数据
}二、使用USB线连接电脑和单片机（或使用RS232/RS485 + MAX232），下载程序到单片机
三、编写Java端程序
下载串口通信的 Jar 包， RXTXcomm.jar
jar包RXTXcomm需要导入到java工程里面去。另外就是需要将rxtxParallel.dll与rxtxSerial.dll复制在安转JDK的bin文件下和jre的bin文件夹下面，这样才能保证能够正常使用这个jar包。以下是将两个dll文件复制的位置
新建Java工程：这里只是做一个测试，没有考虑代码的结构
package com.lvshitech.java51;
import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
public class Tools {
/*类方法 不可改变 不接受继承
* 扫描获取可用的串口
* 将可用串口添加至list并保存至list
*/
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
public static final ArrayList<String> uartPortUseAblefind() {
//获取当前所有可用串口
//由CommPortIdentifier类提供方法
Enumeration<CommPortIdentifier> portList=CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
ArrayList<String> portNameList=new ArrayList();
//添加并返回ArrayList
while(portList.hasMoreElements()) {
String portName=portList.nextElement().getName();
portNameList.add(portName);
}
return portNameList;
}
/*
* 串口常见设置
* 1)打开串口
* 2)设置波特率 根据单板机的需求可以设置为57600 ...
* 3)判断端口设备是否为串口设备
* 4)端口是否占用
* 5)对以上条件进行check以后返回一个串口设置对象new UARTParameterSetup()
* 6)return:返回一个SerialPort一个实例对象，若判定该com口是串口则进行参数配置
* 若不是则返回SerialPort对象为null
*/
public static final SerialPort portParameterOpen(String portName,int baudrate) {
SerialPort serialPort=null;
try { //通过端口名识别串口
CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);
//打开端口并设置端口名字 serialPort和超时时间 2000ms
CommPort commPort=portIdentifier.open(portName,1000);
//进一步判断comm端口是否是串口 instanceof
if(commPort instanceof SerialPort) {
System.out.println("该COM端口是串口！串口名称是：" + portName);
//进一步强制类型转换
serialPort=(SerialPort)commPort;
//设置baudrate 此处需要注意:波特率只能允许是int型 对于57600足够
//8位数据位
//1位停止位
//无奇偶校验
serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);
//串口配制完成 log
System.out.println("串口参数设置已完成，波特率为"+baudrate+",数据位8bits,停止位1位,无奇偶校验");
} else { //不是串口
System.out.println("该com端口不是串口,请检查设备!");
//将com端口设置为null 默认是null不需要操作
}
} catch (NoSuchPortException e) {
e.printStackTrace();
} catch (PortInUseException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedCommOperationException e) {
e.printStackTrace();
}
return serialPort;
}
/*
* 串口数据发送以及数据传输作为一个类
* 该类做主要实现对数据包的传输至下单板机
*/
/*
* 上位机往单板机通过串口发送数据
* 串口对象 seriesPort
* 数据帧:dataPackage
* 发送的标志:数据未发送成功抛出一个异常
*/
public static void uartSendDatatoSerialPort(SerialPort serialPort,byte[] dataPackage) {
OutputStream out=null;
try {
out=serialPort.getOutputStream();
out.write(dataPackage);
out.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭输出流
if(out!=null) {
try {
out.close();
out=null;
//System.out.println("数据已发送完毕!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*
* 上位机接收数据
* 串口对象seriesPort
* 接收数据buffer
* 返回一个byte数组
*/
public static byte[] uartReceiveDatafromSingleChipMachine(SerialPort serialPort) {
byte[] receiveDataPackage=null;
InputStream in=null;
try {
in=serialPort.getInputStream();
// 获取data buffer数据长度
int bufferLength=in.available();
while(bufferLength!=0) {
receiveDataPackage=new byte[bufferLength];
in.read(receiveDataPackage);
bufferLength=in.available();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return receiveDataPackage;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 打开串口
SerialPort serialPort = portParameterOpen("COM3", 4800);
// 要发送的数据
String dataSend = "【Java和51单片机串口通信测试，我能吞下玻璃而不伤身体！】";
int i=1;
while(true) {
// 发送数据到单片机
byte []datByte = dataSend.getBytes();
uartSendDatatoSerialPort(serialPort, datByte);
System.out.println("-------------------------------------------------------");
System.out.println((i++) + ". 发送到串口的数据：" + dataSend);
// 休眠300ms，等待单片机反应
Thread.sleep(500);
// 从单片机接收到的数据
byte[] dat = uartReceiveDatafromSingleChipMachine(serialPort);
if(dat != null && dat.length > 0) {
String dataReceive = new String(dat, "GB2312");
System.out.println((i++) + ". 从串口接收的数据：" + dataReceive);
} else {
System.out.println("接收到的数据为空！");
}
}
}
}四、测试
插上USB，右键“我的电脑” - “管理” - “设备管理器” - “端口”，可以看到单片机的串口号
（1）打开单片机
（2）运行Java程序
以上实现了Java和单片机的串口通信，扩展：
（1）控制单片机的功能模块，比如 LED灯的亮灭，蜂鸣器，跑马灯，数码管，电机转动等等。
（2）在（1）的基础上，使用Web工程做其他扩展实验，通过点击页面的按钮。
（3）点击单片机上的按钮，向电脑串口（Java端）发送数据，在页面上显示数据。
（4）使用C或者GUI开发客户端进行（1）（2）（3）的实验，还可以进行饼图、柱状图、折线图等形式展现数据规律。
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