Arduino从Java读取信号并显示/使用

我最近一直在研究java和arduino之间的通信，因为我有一个项目需要它，所以我读了很多关于它的书，并开始在这方面取得一些进展，比如从java发送字符串，在arduino中读取，然后使用它，然后再次向java发送输出，无论如何，在那之后，我必须在java中设置一个滑块，以便在移动arduino时将0到1023之间的值发送到arduino，但问题开始出现在这里，我创建了滑块（使用JSlider）并使用stateChanged方法将值发送到arduino，然后arduino应该读取数据并向java报告，我已经将MinorTickSpacing设置为100，因此每当您单击滑块时，它都会从0变为100，因此arduino会正确读取数据（它读取数据3次，我不知道为什么），直到达到300。这是我在java中看到的输出（使用serialEvent和BufferReader读取arduino的输出）：

我在滑块上点击了5次，所以它应该是100、200、300、400和500，但我看到了这些奇怪的数字，我不知道为什么。 这是我的Java（使用RXTX库和EclipseIDE）和Arduino程序

Java程序：

import java.io.BufferedReader;                    //BufferedReader makes reading operation efficient
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;         //InputStreamReader decodes a stream of bytes into a character set
import java.io.OutputStream;          //writes stream of bytes into serial port
import gnu.io.CommPortIdentifier;           
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;            //deals with possible events in serial port (eg: data received)
import gnu.io.SerialPortEventListener; //listens to the a possible event on serial port and notifies when it does
import java.util.Enumeration;
import gnu.io.PortInUseException;           //all the exceptions.Never mind them for now
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import java.util.Scanner;                                   //to get user input of name
import javax.swing.*;
import javax.swing.event.ChangeEvent;
import javax.swing.event.ChangeListener;
import java.awt.event.*;

public class TestingGUI implements SerialPortEventListener,ActionListener, ChangeListener {        

    private SerialPort serialPort ;         //defining serial port object
    private CommPortIdentifier portId  = null;       //my COM port
    private static final int TIME_OUT = 2000;    //time in milliseconds
    private static final int BAUD_RATE = 9600; //baud rate to 9600bps
    private BufferedReader input;               //declaring my input buffer
    private OutputStream output;                //declaring output stream
    private String name;        //user input name string
    public static String status;
    JFrame frame;
    JPanel panel;
    JLabel label,label1;
    JSlider slide;
    JProgressBar progress;
    JButton onButton,offButton,blinkButton;
    Scanner inputName;          //user input name
    public TestingGUI()
    {
        frame = new JFrame();
        frame.setSize(700, 150);
        frame.setTitle("Arduino Test");
        panel = new JPanel();
        frame.add(panel);
        slide = new JSlider();
        slide.setMinimum(0);
        slide.setMajorTickSpacing(5);
        slide.setMaximum(1023);
        slide.setMinorTickSpacing(100);
        slide.setPaintLabels(true);
        slide.setPaintTicks(true);
        slide.setSnapToTicks(true);
        slide.setToolTipText("Move the slider to desired location.");
        slide.setValue(0);
        slide.setValueIsAdjusting(true);
        slide.addChangeListener(this);
        panel.setLayout(null);
        slide.setBounds(10,10, 650, 50);
        panel.add(slide);
        frame.setVisible(true);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }
    //method initialize
    private void initialize()
    {
        CommPortIdentifier ports = null;      //to browse through each port identified
        Enumeration portEnum = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); //store all available ports
        while(portEnum.hasMoreElements()) //browse through available ports
        {  
                ports = (CommPortIdentifier)portEnum.nextElement();
             //following line checks whether there is the port i am looking for and whether it is serial
               if(ports.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL&&ports.getName().equals("COM3"))
               { 
                    System.out.println("COM port found:COM3");
                    portId = ports;                  //initialize my port
                    break;                                                                                     
               }
         }
       //if serial port am looking for is not found
        if(portId==null)
        {
            System.out.println("COM port not found");
            System.exit(1);
        }
                            }

    //end of initialize method

    //connect method

    private void portConnect()
    {
        //connect to port
        try
        {
            serialPort = (SerialPort)portId.open(this.getClass().getName(),TIME_OUT);   //down cast the comm port to serial port
                                                                                     //time to wait
            System.out.println("Port open succesful: COM3"); 

            //set serial port parameters
            serialPort.setSerialPortParams(BAUD_RATE,SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);
        }
        catch(PortInUseException e){
            System.out.println("Port already in use");
            System.exit(1);
        }
        catch(NullPointerException e2){
            System.out.println("COM port maybe disconnected");
        }
        catch(UnsupportedCommOperationException e3){
            System.out.println(e3.toString());
        }

        //input and output channels
        try
        {
                input = new BufferedReader(new InputStreamReader(serialPort.getInputStream()));
                output =  serialPort.getOutputStream();
                //adding listeners to input and output streams
                serialPort.addEventListener(this);
                serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
                serialPort.notifyOnOutputEmpty(true);
      //defining reader and output stream
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println(e.toString());
                            }

    }
    //end of portConncet method
    @Override
    public void stateChanged(ChangeEvent e)
    {
        if(e.getSource() == slide)
        {
            try {
                int out = slide.getValue();
                output.write(out);
            } catch (IOException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
        }
    }
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent event) {
    }
    //readWrite method
    @Override
    public void serialEvent(SerialPortEvent evt) 
    { 

        if (evt.getEventType() == SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE) //if data available on serial port
        { 
            try {
            if(input.ready())
            {
                int testInt = input.read();
                System.out.println(testInt);
             }
                } catch (Exception e) 
            {
                System.err.println(e.toString());
            }
        }

    }
    //end of serialEvent method
    //main method
    public static void main(String[] args) 
    {
        TestingGUI myTest = new TestingGUI();  //creates an object of the class
        myTest.initialize();
        myTest.portConnect();
    }//end of main method
}// end of  SerialTest 

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(13,OUTPUT);

}

void loop() {
  while(Serial.available() == 0)
  {

  }
  int test2 = Serial.read();
  Serial.write(test2);
}

和Arduino计划：

import java.io.BufferedReader;                    //BufferedReader makes reading operation efficient
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;         //InputStreamReader decodes a stream of bytes into a character set
import java.io.OutputStream;          //writes stream of bytes into serial port
import gnu.io.CommPortIdentifier;           
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;            //deals with possible events in serial port (eg: data received)
import gnu.io.SerialPortEventListener; //listens to the a possible event on serial port and notifies when it does
import java.util.Enumeration;
import gnu.io.PortInUseException;           //all the exceptions.Never mind them for now
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import java.util.Scanner;                                   //to get user input of name
import javax.swing.*;
import javax.swing.event.ChangeEvent;
import javax.swing.event.ChangeListener;
import java.awt.event.*;

public class TestingGUI implements SerialPortEventListener,ActionListener, ChangeListener {        

    private SerialPort serialPort ;         //defining serial port object
    private CommPortIdentifier portId  = null;       //my COM port
    private static final int TIME_OUT = 2000;    //time in milliseconds
    private static final int BAUD_RATE = 9600; //baud rate to 9600bps
    private BufferedReader input;               //declaring my input buffer
    private OutputStream output;                //declaring output stream
    private String name;        //user input name string
    public static String status;
    JFrame frame;
    JPanel panel;
    JLabel label,label1;
    JSlider slide;
    JProgressBar progress;
    JButton onButton,offButton,blinkButton;
    Scanner inputName;          //user input name
    public TestingGUI()
    {
        frame = new JFrame();
        frame.setSize(700, 150);
        frame.setTitle("Arduino Test");
        panel = new JPanel();
        frame.add(panel);
        slide = new JSlider();
        slide.setMinimum(0);
        slide.setMajorTickSpacing(5);
        slide.setMaximum(1023);
        slide.setMinorTickSpacing(100);
        slide.setPaintLabels(true);
        slide.setPaintTicks(true);
        slide.setSnapToTicks(true);
        slide.setToolTipText("Move the slider to desired location.");
        slide.setValue(0);
        slide.setValueIsAdjusting(true);
        slide.addChangeListener(this);
        panel.setLayout(null);
        slide.setBounds(10,10, 650, 50);
        panel.add(slide);
        frame.setVisible(true);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }
    //method initialize
    private void initialize()
    {
        CommPortIdentifier ports = null;      //to browse through each port identified
        Enumeration portEnum = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); //store all available ports
        while(portEnum.hasMoreElements()) //browse through available ports
        {  
                ports = (CommPortIdentifier)portEnum.nextElement();
             //following line checks whether there is the port i am looking for and whether it is serial
               if(ports.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL&&ports.getName().equals("COM3"))
               { 
                    System.out.println("COM port found:COM3");
                    portId = ports;                  //initialize my port
                    break;                                                                                     
               }
         }
       //if serial port am looking for is not found
        if(portId==null)
        {
            System.out.println("COM port not found");
            System.exit(1);
        }
                            }

    //end of initialize method

    //connect method

    private void portConnect()
    {
        //connect to port
        try
        {
            serialPort = (SerialPort)portId.open(this.getClass().getName(),TIME_OUT);   //down cast the comm port to serial port
                                                                                     //time to wait
            System.out.println("Port open succesful: COM3"); 

            //set serial port parameters
            serialPort.setSerialPortParams(BAUD_RATE,SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);
        }
        catch(PortInUseException e){
            System.out.println("Port already in use");
            System.exit(1);
        }
        catch(NullPointerException e2){
            System.out.println("COM port maybe disconnected");
        }
        catch(UnsupportedCommOperationException e3){
            System.out.println(e3.toString());
        }

        //input and output channels
        try
        {
                input = new BufferedReader(new InputStreamReader(serialPort.getInputStream()));
                output =  serialPort.getOutputStream();
                //adding listeners to input and output streams
                serialPort.addEventListener(this);
                serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
                serialPort.notifyOnOutputEmpty(true);
      //defining reader and output stream
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println(e.toString());
                            }

    }
    //end of portConncet method
    @Override
    public void stateChanged(ChangeEvent e)
    {
        if(e.getSource() == slide)
        {
            try {
                int out = slide.getValue();
                output.write(out);
            } catch (IOException e1) {
                e1.printStackTrace();
            }
        }
    }
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent event) {
    }
    //readWrite method
    @Override
    public void serialEvent(SerialPortEvent evt) 
    { 

        if (evt.getEventType() == SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE) //if data available on serial port
        { 
            try {
            if(input.ready())
            {
                int testInt = input.read();
                System.out.println(testInt);
             }
                } catch (Exception e) 
            {
                System.err.println(e.toString());
            }
        }

    }
    //end of serialEvent method
    //main method
    public static void main(String[] args) 
    {
        TestingGUI myTest = new TestingGUI();  //creates an object of the class
        myTest.initialize();
        myTest.portConnect();
    }//end of main method
}// end of  SerialTest 

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(13,OUTPUT);

}

void loop() {
  while(Serial.available() == 0)
  {

  }
  int test2 = Serial.read();
  Serial.write(test2);
}

---

我应该怎么做才能得到正确的数字并超过arduino显示的限制？（显然，只有0到255之间的数字才能正确读取）

根据Arduino

Serial.read（）

文档：调用它返回：

输入的可用串行数据的第一个字节（如果没有可用数据，则为-1）-int

根据定义，一个字节可以有一个介于0和225之间的值，这就是这些值正常工作的原因

当您发送值300时，您会遇到一种称为“算术溢出”的情况—假设您从0计数到300，但在255时，您再次从0开始，然后达到44。500美元也是如此

我不知道你为什么400分得到65533，应该是144（400256）。如果我发现了，我会更新答案

---

总结-您不应该发送或期望值超出0-255范围。如果您想发送更大的数字，请将其分成字节，然后在通信通道的另一端重新组装

根据Arduino

Serial.Read（）

文档：调用它返回：

输入的可用串行数据的第一个字节（如果没有可用数据，则为-1）-int

根据定义，一个字节可以有一个介于0和225之间的值，这就是这些值正常工作的原因

当您发送值300时，您会遇到一种称为“算术溢出”的情况—假设您从0计数到300，但在255时，您再次从0开始，然后达到44。500美元也是如此

我不知道你为什么400分得到65533，应该是144（400256）。如果我发现了，我会更新答案

---

总结-您不应该发送或期望值超出0-255范围。如果您想发送更大的数字，请将其分成字节，然后在通信通道的另一端重新组装

感谢您的输入，这真的解释了很多，因为我真的很困惑那里发生了什么，但有没有其他方法来正确发送数据，而不必做分割的事情？发送4个字节（一个整数）而不是1个字节？另外，你能解释一下为什么每次有输入时Arduino都会读取数据3次吗？我使用while（Serial.available（）==0）来停止这个操作，但似乎没有任何帮助：/I我不知道如何通过串口发送整个整数，但这不是一个bug，这是一个特性。更明智的做法是使用运算符

%

和

>

将整数分解为四个字节，然后使用运算符

*

和

将其重新组装到另一侧。至于多个读数，Arduino一侧的代码不是原因。我怀疑你捕获的事件比你预期的要多。尝试添加
System.out.println（“幻灯片事件”）行后
int out=slide.getValue（），然后我们就可以确定了。很抱歉，我不在电脑前的回复太晚了，直到现在才回到项目中，关于打破整数，我从来没有这样做过，我将阅读相关内容并完成它，谢谢。对于多次阅读，我按照你说的做了，这是我在5次点击后的输出：这让我发疯了/尝试记住最后一个值作为私有字段，并调用
output.write（out）
仅当
out
与记忆值不同时。感谢您的输入，这真的解释了很多，因为我真的很困惑那里发生了什么，但是有没有其他方法可以正确发送数据而不必进行分割？发送4个字节（一个整数）而不是1个字节？另外，你能解释一下为什么每次有输入时Arduino都会读取数据3次吗？我使用while（Serial.available（）==0）来停止这个操作，但似乎没有任何帮助：/I我不知道如何通过串口发送整个整数，但这不是一个bug，这是一个特性。更明智的做法是使用运算符
%
和
>
将整数分解为四个字节，然后使用运算符
*
和
将其重新组装到另一侧。至于多个读数，Arduino一侧的代码不是原因。我怀疑你捕获的事件比你预期的要多。尝试添加
System.out.println（“幻灯片事件”）行后
int out=slide.getValue（），然后我们就可以确定了。很抱歉，我不在电脑前的回复太晚了，直到现在才回到项目中，关于打破整数，我从来没有这样做过，我将阅读相关内容并完成它，谢谢。对于多次阅读，我按照你说的做了，这是我在5次点击后的输出：这让我发疯了/尝试记住最后一个值作为私有字段，并调用
output.write（out）仅当
out
与记忆值不同时。