javafx - 串行连接(Arduino --> Java)

Question

这将是我的第一篇文章，我会尽力做到简洁明了。我已经查看了该论坛上的其他一些帖子，但无法找到满意的答案。

我的问题与 JavaFX 和 jSSC(java 简单串行连接)库的使用有关。我设计了一个非常简单的 GUI 应用程序，它将托管四个不同的图表。其中两个图表将显示过去一小时的温度和太阳能传感器读数，而另外两个图表则显示较长时间段(14 小时)的数据。最终，我想让它更灵活，并在读数大致为零(夜间)时将应用程序设置为“ sleep ”。

如何流式传输数据以实时显示此数据？

在引用了几个在线来源和“JavaFX 8 Intro. by Example”之后，我已经能够构建大部分串行连接类。我在处理数据读数时遇到问题，无法将其显示在图表上。

public class SerialComm  implements SerialPortEventListener {
Date time = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("mm");

boolean connected;
StringBuilder sb;
private SerialPort serialPort;

final StringProperty line = new SimpleStringProperty("");

//Not sure this is necessary
private static final String [] PORT_NAMES = {
    "/dev/tty.usbmodem1411", // Mac OS X
    "COM11", // Windows
};
//Baud rate of communication transfer with serial device
public static final int DATA_RATE = 9600;

//Create a connection with the serial device
public boolean connect() {
    String [] ports = SerialPortList.getPortNames();
    //First, Find an instance of serial port as set in PORT_NAMES.
    for (String port : ports) {
         System.out.print("Ports: " + port);
         serialPort = new SerialPort(port);
    }
    if (serialPort == null) {
        System.out.println("Could not find device.");
        return false;
    }

    //Operation to perform is port is found
    try {
        // open serial port
        if(serialPort.openPort()) {
             System.out.println("Connected");
        // set port parameters
        serialPort.setParams(DATA_RATE,
                SerialPort.DATABITS_8,
                SerialPort.STOPBITS_1,
                SerialPort.PARITY_NONE);
                serialPort.setEventsMask(SerialPort.MASK_RXCHAR);

        serialPort.addEventListener(event -> {
            if(event.isRXCHAR()) {
                try {
                    sb.append(serialPort.readString(event.getEventValue()));
                    String str = sb.toString();
                    if(str.endsWith("\r\n")) {
                            line.set(Long.toString(time.getTime()).concat(":").concat(
                                    str.substring(0, str.indexOf("\r\n"))));
                                                System.out.println("line" + line);

                        sb = new StringBuilder();
                    }
                } catch (SerialPortException ex) {
                    Logger.getLogger(SerialComm.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);                    }
            }            
        });
    }                          
} catch (Exception e) {
    System.out.println("ErrOr");
    e.printStackTrace();
        System.err.println(e.toString());
    }       
    return serialPort != null;
}

@Override
public void serialEvent(SerialPortEvent spe) {
    throw new UnsupportedOperationException("Not supported yet."); 
}

public StringProperty getLine() {
    return line;
}

}

在 try 块中，我了解端口参数，但 eventListener 是我遇到困难的地方。 stringbuilder 的意义在于将数据附加到从设备读取的新数据中。
我将如何解释这两个传感器读数？我会通过创建单独的数据速率来区分来自每个传感器的传入数据吗？

我希望这很清楚，并且我提供了足够的信息，但没有提供太多信息。感谢您提供任何帮助。

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自从您回复 Jose 以来，我已开始对我的代码进行添加。在 JavaFX 类中添加监听器，我遇到了一些问题。我不断收到 NullPointerException，我认为这是 String[]data 没有被 SerialCommunication 类中的任何数据初始化。

serialPort.addEventListener(event -> {
            if(event.isRXCHAR()) {
                try {
                    sb.append(serialPort.readString(event.getEventValue()));
                    String str = sb.toString();

                    if(str.endsWith("\r\n")) {
                            line.set(Long.toString(time.getTime()).concat(":").concat(
                                    str.substring(0, str.indexOf("\r\n"))));
                                                System.out.println("line" + line);
                        sb = new StringBuilder();
                    }
                } catch (SerialPortException ex) {
                    Logger.getLogger(SerialComm.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                }
            }            
        });
    }                          
} catch (Exception e) {
        System.err.println(e.toString());
    }       

我正在为正在读取的数据添加时间。正如 Jose 在下面提到的，我在 arduino 代码中为数据变量添加了标签，我正在使用:Serial.print("Solar:"); Serial.println(solarData);

JavaFx 监听器的粗略代码:

serialPort.getLine().addListener((ov, t, t1) -> {
        Platform.runLater(()-> {
            String [] data = t1.split(":");

            try {
                 //data[0] is the timestamp
                //data[1] will contain the label printed by arduino "Solar: data"

                switch (data[1]) {
                    case "Solar":
                        data[0].replace("Solar:" , "");
                        solarSeries.getData().add(new XYChart.Data(data[0], data[1]));
                        break;
                    case "Temperature":
                        temperatureSeries.getData().add(new XYChart.Data(data[0], data[1]));
                        break;
                }

这段代码有 NullPointerException 的原因是 String [] 数据数组未初始化的结果吗？

异常错误

端口:/dev/tty.usbmodem1411Connected
线程“EventThread/dev/tty.usbmodem1411”中的异常 java.lang.NullPointerException
在 SerialComm.lambda$connect$0(SerialComm.java:61)
在 SerialComm$$Lambda$1/1661773475.serialEvent(来源不明)
在 jssc.SerialPort$LinuxEventThread.run(SerialPort.java:1299)

Answer 1

SerialPortEventListener在 jssc 中定义库允许监听串行端口事件。这些事件之一是 RXCHAR事件，当 Arduino 板正在发送一些数据并且一些字节在输入缓冲区中时发生。
event.getEventValue()返回 int与字节数，和 serialPort.readString(event.getEventValue())获取 String从这些字节格式化。

请注意，此方法不会返回整行，因此您需要收听回车和换行符。一旦找到"\r\n" ，你可以得到线路，并重置StringBuilder对于下一个:

sb.append(serialPort.readString(event.getEventValue()));
String str=sb.toString();
if(str.endsWith("\r\n")){
    line.set(str.substring(0,str.indexOf("\r\n")));
    sb=new StringBuilder();
}

哪里 line是一个可观察的 String :

final StringProperty line=new SimpleStringProperty("");

在 Arduino 方面，如果您想以不同的速率从不同的传感器发送值，我建议您在 Arduino 草图上为每个传感器定义一些识别字符串，并为每个值打印其传感器的 id。

例如，这些将是您将通过串行事件监听器获得的读数:

ID1,val1
ID1,val2
ID2,val3
ID1,val4
ID3,val5
...

最后，在 JavaFX 线程上，为 line 中的更改定义一个监听器。并处理 String获取传感器和值。像这样的东西:

serial.getLine().addListener(
    (ObservableValue<? extends String> observable, String oldValue, String newValue) -> {
    Platform.runLater(()->{
        String[] data=newValue.split("\\,");
        if(data[0].equals("ID1"){
            // add to chart from sensor 1, value data[1]; 
        } else if(data[0].equals("ID2"){
            // add to chart from sensor 2, value data[1]; 
        } else if(data[0].equals("ID3"){
            // add to chart from sensor 3, value data[1]; 
        }
    });        
});

注意你需要添加 Platform.runLater() , 因为从串口获取数据并更新的线程 line不在 JavaFX 线程上。