Android OTG之USB转串口模块通讯
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1.背景简介
我们公司开发了一款室内机平板APP应用，要求平板能去控制智能门锁、等其他智能设备，智能门锁不是我们公司开发的，与我们公司属于合作关系。
2.分析及实现思路
- 智能门锁的控制是通过使用 433射频（不了解的请百度）来进行通讯的；
- 平板是没法与智能门锁直接进行通讯，但是厂家提供了一个433通讯模块（支持串口）；
- 而平板（支持OTG）是支持USB转串口模块的，所以整个流程是可以走通的，如下图
3.主要代码实现
3.1初始化USB转串口模块
由于我们选用的是CH340模块，我们先导入ch340的 jar 包，然后在代码中检查手机/平板是否支持USB HOST模式，如果支持我们就初始化通讯时的相关参数：波特率、数据位、停止位等，具体的参数看你们之间通讯的协议。初始化完成之后，我们就可以打开USB进行通讯了，同时初始化完成之后我们需要开启一个读取数据的线程，这样，一旦收到数据或者相应的响应包（一般也叫ACK）我们就可以进行相应的处理了。
下面贴上初始化、及开启读取数据线程的代码实现：
1 /**
2 * initialize ch340 parameters.
3 *
4 * @param context Application context.
5 */
6 public static void initCH340(Context context) {
7 if (context == null) return;
8 Context appContext = context.getApplicationContext();
9 mUsbManager = (UsbManager) appContext.getSystemService(Context.USB_SERVICE);
10 if (mUsbManager != null) {
11 HashMap<String, UsbDevice> deviceHashMap = mUsbManager.getDeviceList();
12 for (UsbDevice device : deviceHashMap.values()) {
13 if (device.getProductId() == 29987 && device.getVendorId() == 6790) {
14 mUsbDevice = device;
15 if (mUsbManager.hasPermission(device)) {
16 loadDriver(appContext, mUsbManager);
17 } else {
18 if (listener != null) {
19 listener.result(false);
20 }
21 }
22 break;
23 }
24 }
25 }
26 }
27 /**
28 * load ch340 driver.
29 *
30 * @param appContext
31 * @param usbManager
32 */
33 public static void loadDriver(Context appContext, UsbManager usbManager) {
34 driver = new CH34xUARTDriver(usbManager, appContext, ACTION_USB_PERMISSION);
35 // 判断系统是否支持USB HOST
36 if (!driver.UsbFeatureSupported()) {
37 InLog.e(TAG, "Your mobile phone does not support USB HOST, please change other phones to try again!");
38 } else {
39 openCH340();
40 }
41 }
42 /**
43 * config and open ch340.
44 */
45 private static void openCH340() {
46 int ret_val = driver.ResumeUsbList();
47 InLog.d(TAG, ret_val + "");
48 // ResumeUsbList方法用于枚举CH34X设备以及打开相关设备
49 if (ret_val == -1) {
50 InLog.d(TAG, ret_val + "Failed to open device!");
51 driver.CloseDevice();
52 } else if (ret_val == 0) {
53 if (!driver.UartInit()) { //对串口设备进行初始化操作
54 InLog.d(TAG, ret_val + "Failed device initialization!");
55 InLog.d(TAG, ret_val + "Failed to open device!");
56 return;
57 }
58 InLog.d(TAG, ret_val + "Open device successfully!");
59 if (!isOpenDeviceCH340) {
60 isOpenDeviceCH340 = true;
61 configParameters();//配置ch340的参数、需要先配置参数
62 }
63 } else {
64 InLog.d(TAG, "The phone couldn't find the device！");
65 }
66 }
67 /**
68 * config ch340 parameters.
69 * 配置串口波特率，函数说明可参照编程手册
70 */
71 private static void configParameters() {
72 if (driver.SetConfig(baudRate, dataBit, stopBit, parity, flowControl)) {
73 InLog.d(TAG, "Successful serial port Settings！");
74 if (readDataRunnable == null) {
75 readDataRunnable = new ReadDataRunnable();
76 }
77 mThreadPool.execute(readDataRunnable);
78 } else {
79 InLog.d(TAG, "Serial port Settings failed！");
80 }
81 }
3.2发送和接收数据
发送和接收数据都是按16进制进行发送和处理的，所以我们写了一个工具类方便发送，如下：
1/**
2 * Created by xpf on 2018/2/6 :)
3 * Function:CH340数据处理工具类
4 */
5public class CH340Util {
6 /**
7 * write data in ch340.
8 *
9 * @param byteArray 字节数组
10 * @return 返回写入的结果，-1表示写入失败！
11 */
12 public static int writeData(@NonNull byte[] byteArray) {
13 // 将此处收到的数组转化为HexString
14 String hexString = bytesToHexString(byteArray, byteArray.length);
15 InLog.i("TAG", "WriteHexString===" + hexString);
16 return InitCH340.getDriver().WriteData(byteArray, byteArray.length);
17 }
18 /**
19 * byte[]转换为hexString
20 *
21 * @param buffer 数据
22 * @param size 字符数
23 * @return 返回转换后的十六进制字符串
24 */
25 public static String bytesToHexString(byte[] buffer, final int size) {
26 StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
27 if (buffer == null || size <= 0) return null;
28 for (int i = 0; i < size; i++) {
29 String hex = Integer.toHexString(buffer[i] & 0xff);
30 if (hex.length() < 2) stringBuilder.append(0);
31 stringBuilder.append(hex);
32 }
33 return stringBuilder.toString();
34 }
35}
然后基本的发送和接收数据就写完了，发送数据时调用 writeData() 方法就可以了，接收数据也类似，具体的业务及通讯的协议、加密规则等都需要你和硬件提供方进行协商对接制定，由于涉及到公司机密，此处我就不进行说明了，只说一下最基本的发送和接收数据。
4.插入模块实现自动打开APP
Android中USB的插拔都会发送一个广播，我们只需要在AndroidMenifest.xml文件中接收这个广播就可以了，当我们入模块的时候就会启动我们的APP,第一次会弹出一个对话框询问我们是否打开xxx应用，我们点击确认即可，另外不是我们插入任何USB设备都打开我们的应用，所以我们需要过滤掉对我们没有用的设备，在res下建一个xml目录，新建usb_filter.xml文件，配置好我们这个USB设备模块的product-id和vendor-id，每个模块厂家这个值都是不一样的，有两种获取方式，一个是代码中枚举USB设备然后打印出来，另外一种方法是打开Logcat观察，然后插入USB设备，你会发现系统会打印出来这个USB设备等信息。
最后不要忘了添加权限：
1 <uses-feature
2 android:name="android.hardware.usb.host"
3 android:required="true" />
4 <uses-permission android:name="android.hardware.usb.host" />
此处由于篇幅原因就不具体展开讲解更多细节了，核心的代码和实现我都已经贴出来了，要想查看更具体的实现，请下载我的demo:
https://github.com/xinpengfei520/USB-OTG-CH340-UART-interface
若在阅读过程中遇到什么问题，或有好提议，欢迎在公众号“CodingAndroid”中提出
