草庐IT

Unity串口通信、接受和发送数据、C#

Peter_Gao_ 2024-03-15 原文

1、串口简介


串行接口(串口)通常指COM接口,是采用串行通信方式的扩展接口。串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。特别适用于远距离通信。

查看串口:右键 我的电脑-管理-设备管理器-端口

选择一个端口,双击查看属性。

这里通过串口属性,可以知道以下数据:
波特率:这是一个衡量符号传输速率的参数。
数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。
停止位:用于表示单个包的最后一位。
奇偶校验:在串口通信中一种简单的检错方式。
对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。

3、串口通信原理:

串行接口在嵌入式系统中是一种重要的数据通信接口,其本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。在发送数据时,数据从CPU经串行端口,字节数据转换为串行的位;在接收数据时,串行的位转换为字节数据。

4、常用的协议:

RS-232: 标准串口,最常用的一种串行通讯接口采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯, 是为点对点通讯而设计的。
RS-422: 支持点对多的双向通信。采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。
RS-485: 从RS-422基础上发展而来的, RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信,而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多的通信,但它比RS-422有改进,无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。
串口的接口标准规范9针串口:

针脚功能:


1、数据载波检测(DCD)
2、串口接收数据(RXD)
3、串口发出数据(TXD)
4、数据终端就绪(DTR)
5、信号地线(GND)
6、数据发送就绪(DSR)
7、发送数据请求(RTS)
8、清除发送(CTS)
9、铃声指示(RI)

我在现在用的是CH340芯片进行传输

二、使用C#和Unity进行串口编程


在对串口进行编程时候,我们要向串口发送指令,然后我们解析串口返回的指令。从.NET Framework 2.0开始,C#提供了SerialPort类用于实现串口控制。命名空间:System.IO.Ports。详细信息可以参看(MSDN技术文档)
1、 常用的字段:
PortName:获取或设置通信端口
BaudRate:获取或设置串行波特率
DataBits:获取或设置每个字节的标准数据位长度
Parity:获取或设置奇偶效验检查协议
StopBits:获取或设置每个字节的标准停止位数
2、 常用方法:
Close:关闭端口连接,将IsOpen属性设置false,并释放内部Stream对象
GetPortNames:获取当前计算机的串行端口名称数组
Open:打开一个新的串行端口连接
Read:从SerialPort输入缓冲区中读取
Write:将数据写入串行端口输出缓冲区
3、常用事件:
DataReceived:表示将处理SerialPort对象的数据接收事件的方法
DisPosed:通过调用释放组件时发生Dispose方法(继承自Component)
4、SerialPort 控件使用流程
流程是设置通信端口号及波特率、数据位、停止位和校验位,再打开端口连接、发送数据、接收数据,最后关闭端口连接步骤。
 
首先Unity是支持串口通信的,只不过Unity采用的是Mono .NET 2.0。之前版本对COM支持不是很好,所以导致Unity在串口通信方面有些问题。
小编用的版本是2018.4.0
首先想使用Unity开发串口通信,必须要做的 一点就是 要使用Mono.NET 2.0/4.0/其他
如下图:

或 .net framework

不修改的话是不能进行串口开发的 。

例子一:

修改完之后下面是代码环节,简单通俗易懂

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System.IO.Ports;
using System.Threading;
using System;
using System.Text;
/// <summary>
/// 串口通信
/// </summary>
public class SerialPortControl
{
    public static string portName;//串口号
    public static int baudRate;//波特率
    public static Parity parity;//校验位
    public static int dataBit;//数据位
    public static StopBits stopBit;//停止位
    static SerialPort sp = new SerialPort();
    /// <summary>
    /// 串口号
    /// </summary>
    /// <param name="portname"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string PortName(string portname)
    {
        portName = portname;
        return portName;
    }
    /// <summary>
    /// 波特率
    /// </summary>
    /// <param name="baud"></param>
    /// <returns></returns>
    public static int BauRate(int baud)
    {
        baudRate = baud;
        return baudRate;
    }
    /// <summary>
    /// 校验位
    /// </summary>
    /// <param name="paritys"></param>
    /// <returns></returns>
    public static Parity Paritys(Parity paritys)
    {
        parity = paritys;
        return parity;
    }
    /// <summary>
    /// 数据位
    /// </summary>
    /// <param name="dataBits"></param>
    /// <returns></returns>
    public static int DataBits(int dataBits)
    {
        dataBit = dataBits;
        return dataBit;
    }
    /// <summary>
    /// 停止位
    /// </summary>
    /// <param name="stopBits"></param>
    /// <returns></returns>
    public static StopBits StopBitss(StopBits stopBits)
    {
        stopBit = stopBits;
        return stopBit;
    }
    /// <summary>
    /// 字节流转字符串
    /// </summary>
    /// <param name="bytes"></param>
    /// <returns></returns>
    public static string BytesTohexString(byte[] bytes)
    {
        if (bytes == null || bytes.Length < 1)
        {
            return string.Empty;
        }

        var count = bytes.Length;

        var cache = new StringBuilder();
        cache.Append("0x");
        for (int ii = 0; ii < count; ++ii)
        {
            var tempHex = Convert.ToString(bytes[ii], 16).ToUpper();
            cache.Append(tempHex.Length == 1 ? "0" + tempHex : tempHex);
        }

        return cache.ToString();
    }
    /// <summary>
    /// 字符串转字节流
    /// </summary>
    /// <param name="hexStr"></param>
    /// <returns></returns>
    public static byte[] HexStringToBytes(string hexStr)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(hexStr))
        {
            return new byte[0];
        }
        if (hexStr.StartsWith("0x"))
        {
            hexStr = hexStr.Remove(0, 2);
        }
        var count = hexStr.Length;
        var byteCount = count / 2;
        var result = new byte[byteCount];
        for (int ii = 0; ii < byteCount; ++ii)
        {
            var tempBytes = Byte.Parse(hexStr.Substring(2 * ii, 2), System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
            result[ii] = tempBytes;
        }
        return result;
    }
    
    //字符串转字节流 推荐======
    public static byte[] Convert16(string strText)
    {
        strText = strText.Replace(" ", "");
        byte[] bText = new byte[strText.Length / 2];
        for (int i = 0; i < strText.Length / 2; i++)
        {
            bText[i] = Convert.ToByte(Convert.ToInt32(strText.Substring(i * 2, 2), 16));
        }
        return bText;
    }

    /// <summary>
    /// 打开端口,连接串口
    /// </summary>
    public static void OpenPort()
    {
        sp = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBit, stopBit);
        sp.ReadTimeout = 1000;
        try
        {
            sp.Open();

            Debug.Log("打开端口成功");
        }
        catch (Exception e)
        {
            Debug.Log(e.Message);
        }
    }

    /// <summary>
    /// 关闭端口
    /// </summary>
    public static void ClosePort()
    {
        try
        {
            sp.Close();
            sp.Dispose();
            Debug.Log("关闭端口");
        }
        catch (Exception e)
        {
            Debug.Log(e.Message);
        }
    }

    byte[] buffer = new byte[5];
    int bytes = 0;

    /// <summary>
    /// 交互:接收端口数据
    /// </summary>
    public void DataReceiveFun()
    {
        while (true)
        {
            if (sp != null && sp.IsOpen)
            {
                try
                {
                    bytes = sp.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                    sp.DiscardOutBuffer();
                    if (bytes == 0)
                    {
                        continue;
                    }
                    else
                    {
                        for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
                        {
                            Debug.Log(buffer[i].ToString("x8"));
                        }

                    }
                }
                catch (Exception e)
                {
                    Debug.Log(e);
                }
            }
            Thread.Sleep(500);
        }
    }
    /// <summary>
    /// 交互:发送数据
    /// </summary>
    /// <param name="dataStr"></param>
    public static void SendData(byte[] dataStr)
    {
        sp.Write(dataStr, 0, dataStr.Length);
        Debug.LogWarning("发送成功");
    }
}

 一些其他便捷功能:

    
//十进制转二进制

Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 2));

//十进制转八进制

Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 8));

//十进制转十六进制

Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 16));

//二进制转十进制

Console.WriteLine(Convert.ToInt32("100111101", 2));

//八进制转十进制

Console.WriteLine(Convert.ToInt32("76", 8));

//16进制转换10进制

Console.WriteLine(Convert.ToInt32("FF", 16));
 /// <summary>
    /// 字符串转字节流
    /// </summary>
    /// <param name="hexStr"></param>
    /// <returns></returns>
    public static byte[] HexStringToBytes(string hexStr)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(hexStr))
        {
            return new byte[0];
        }
        if (hexStr.StartsWith("0x"))
        {
            hexStr = hexStr.Remove(0, 2);
        }
        var count = hexStr.Length;
        var byteCount = count / 2;
        var result = new byte[byteCount];
        for (int ii = 0; ii < byteCount; ++ii)
        {
            var tempBytes = Byte.Parse(hexStr.Substring(2 * ii, 2), System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
            result[ii] = tempBytes;
        }
        return result;
    }
     //第二种 常用转换方式 推荐
    public static byte[] Convert16(string strText)
    {
        strText = strText.Replace(" ", "");
        byte[] bText = new byte[strText.Length / 2];
        for (int i = 0; i < strText.Length / 2; i++)
        {
            bText[i] = Convert.ToByte(Convert.ToInt32(strText.Substring(i * 2, 2), 16));
        }
        return bText;
    }


例子二:Mono版本

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.IO.Ports;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Text;

public class PortControl : MonoBehaviour
{
    #region 定义串口属性
    public GUIText gui;
    //public GUIText Test;
    //定义基本信息
    public string portName = "COM3";//串口名
    public int baudRate = 9600;//波特率
    public Parity parity = Parity.None;//效验位
    public int dataBits = 8;//数据位
    public StopBits stopBits = StopBits.One;//停止位
    SerialPort sp = null;
    Thread dataReceiveThread;
    //发送的消息
    string message = "";
    public List<byte> listReceive = new List<byte>();
    char[] strchar = new char[100];//接收的字符信息转换为字符数组信息
    string str;
    #endregion
    void Start()
    {
        OpenPort();
        dataReceiveThread = new Thread(new ThreadStart(DataReceiveFunction));
        dataReceiveThread.Start();
    }
    void Update()
    {

    }

    #region 创建串口,并打开串口
    public void OpenPort()
    {
        //创建串口
        sp = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits);
        sp.ReadTimeout = 400;
        try
        {
            sp.Open();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Debug.Log(ex.Message);
        }
    }
    #endregion



    #region 程序退出时关闭串口
    void OnApplicationQuit()
    {
        ClosePort();
    }
    public void ClosePort()
    {
        try
        {
            sp.Close();
            dataReceiveThread.Abort();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Debug.Log(ex.Message);
        }
    }
    #endregion


    /// <summary>
    /// 打印接收的信息
    /// </summary>
    void PrintData()
    {
        for (int i = 0; i < listReceive.Count; i++)
        {
            strchar[i] = (char)(listReceive[i]);
            str = new string(strchar);
        }
        Debug.Log(str);
    }

    #region 接收数据
    void DataReceiveFunction()
    {
        #region 按单个字节发送处理信息,不能接收中文
        //while (sp != null && sp.IsOpen)
        //{
        //    Thread.Sleep(1);
        //    try
        //    {
        //        byte addr = Convert.ToByte(sp.ReadByte());
        //        sp.DiscardInBuffer();
        //        listReceive.Add(addr);
        //        PrintData();
        //    }
        //    catch
        //    {
        //        //listReceive.Clear();
        //    }
        //}
        #endregion


        #region 按字节数组发送处理信息,信息缺失
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int bytes = 0;
        while (true)
        {
            if (sp != null && sp.IsOpen)
            {
                try
                {
                    bytes = sp.Read(buffer, 0, buffer.Length);//接收字节
                    if (bytes == 0)
                    {
                        continue;
                    }
                    else
                    {
                        string strbytes = Encoding.Default.GetString(buffer);
                        Debug.Log(strbytes);
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    if (ex.GetType() != typeof(ThreadAbortException))
                    {
                    }
                }
            }
            Thread.Sleep(10);
        }
        #endregion
    }
    #endregion



    #region 发送数据
    public void WriteData(string dataStr)
    {
        if (sp.IsOpen)
        {
            sp.Write(dataStr);
        }
    }
    void OnGUI()
    {
        message = GUILayout.TextField(message);
        if (GUILayout.Button("Send Input"))
        {
            WriteData(message);
        }
        string test = "AA BB 01 12345 01AB 0@ab 发送";//测试字符串
        if (GUILayout.Button("Send Test"))
        {
            WriteData(test);
        }
    }
    #endregion
}

一些问题: 

1、没有将Unity3D的API平台切换成.NET2.0,这时Unity编写SerialPort类会报错。
解决方法:将Unity3D的API平台切换成.NET2.0,切换方法: “Edit–>project Setting–>Player–>Other Setting –>Api Compatibility level”。在这里将“.NET2.0 Subset”切换为“.NET2.0”
2、Unity的目标平台没有切换为Windows平台,会提示该命名空间不支持SystemIO,提示你切换工具。
解决方法:把目标平台切换为Windows平台,否则是其他平台会报错误。
3、串口发送的信息不能正常解析
解决方法:把串口发送的消息使用字节流进行转换。(字符流转换)
4、串口接收信息的缺失问题
(1)接收字符串(string):port.ReadLine()
数据接收可能错误,数据丢失,数据接收不到
(2)接收字节数组(byte[]):port.Read()
接收数据断层,会分两次接收完整数据
(3)接收单个字节(byte):port.ReadByte()
将接收到的数据进行组合
5.第一次发送数据的时候,往往会丢失数据尾(和知名大佬总结得出,最后会在文章底部@大佬)
比如发送:64 64 80 89 第一次接收的可能是64 80 89 0
解决方法:
 

			//40405059 暂停
            if (paramByte[0] == (byte)64 && paramByte[1] == (byte)64 && paramByte[2] == (byte)80 && paramByte[3] == (byte)89)
            {
					Debug.Log("AA");
            }
			else if (paramByte[0] == (byte)64 && paramByte[1] == (byte)80 && paramByte[2] == (byte)89)
            {
					Debug.Log("AA");
            }

通过以上代码,可以完美避开这个坑,第二次就会正常。

每台电脑的串口都是不一样的,比如你从A电脑,插上去设备管理器显示的是COM 2,你程序中定义的是COM2,这样可以实现通讯。
如果你换了台电脑B,但是现在B电脑串口是COM10,你代码中还是COM2,就没办法完成通讯了。
解决方案一:通过读取TXT文档,来设置COM口。

public static string portName = "";//串口名称
void Start()
    {
        string path = Application.streamingAssetsPath + "/config.txt";
        string[] strs = File.ReadAllLines(path);
        if (strs.Length > 0) portName = strs[0];
        Debug.Log(strs.Length);
    }

解决方案二:通过读取电脑注册表,来动态设置COM口。

public string getPortName = "";//串口名称
void Start()
	{
		List<string> protReg = GetPortFromReg();

		if (protReg.Count > 0)
		{
			getPortName = protReg[2];//0是默认第一接口.
		}
		else
		{
			Debug.Log("获取不到端口");
		}
		Debug.Log("当前COM口配置为:"+getPortName);
	}

这样就可以动态获取COM口,但是此方法多少还是有局限性,想要准确无误,还是要用解决一方法(通过TXT文本配置)

三步教会你 Unity串口通讯_unity串口通信__橙子先生的博客-CSDN博客

Unity串口通信、接受和发送数据、C#_unity 串口接收_与火星的孩子对话的博客-CSDN博客

有关Unity串口通信、接受和发送数据、C#的更多相关文章

  1. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么,使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作,但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式,例如使用这个yaml文件,它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  2. ruby-on-rails - Rails 应用程序之间的通信 - 2

    我构建了两个需要相互通信和发送文件的Rails应用程序。例如,一个Rails应用程序会发送请求以查看其他应用程序数据库中的表。然后另一个应用程序将呈现该表的json并将其发回。我还希望一个应用程序将存储在其公共(public)目录中的文本文件发送到另一个应用程序的公共(public)目录。我从来没有做过这样的事情,所以我什至不知道从哪里开始。任何帮助,将不胜感激。谢谢! 最佳答案 无论Rails是什么,几乎所有Web应用程序都有您的要求,大多数现代Web应用程序都需要相互通信。但是有一个小小的理解需要你坚持下去,网站不应直接访问彼此

  3. ruby - Ruby 有 `Pair` 数据类型吗? - 2

    有时我需要处理键/值数据。我不喜欢使用数组,因为它们在大小上没有限制(很容易不小心添加超过2个项目,而且您最终需要稍后验证大小)。此外,0和1的索引变成了魔数(MagicNumber),并且在传达含义方面做得很差(“当我说0时,我的意思是head...”)。散列也不合适,因为可能会不小心添加额外的条目。我写了下面的类来解决这个问题:classPairattr_accessor:head,:taildefinitialize(h,t)@head,@tail=h,tendend它工作得很好并且解决了问题,但我很想知道:Ruby标准库是否已经带有这样一个类? 最佳

  4. c# - 如何在 ruby​​ 中调用 C# dll? - 2

    如何在ruby​​中调用C#dll? 最佳答案 我能想到几种可能性:为您的DLL编写(或找人编写)一个COM包装器,如果它还没有,则使用Ruby的WIN32OLE库来调用它;看看RubyCLR,其中一位作者是JohnLam,他继续在Microsoft从事IronRuby方面的工作。(估计不会再维护了,可能不支持.Net2.0以上的版本);正如其他地方已经提到的,看看使用IronRuby,如果这是您的技术选择。有一个主题是here.请注意,最后一篇文章实际上来自JohnLam(看起来像是2009年3月),他似乎很自在地断言RubyCL

  5. jquery - 我的 jquery AJAX POST 请求无需发送 Authenticity Token (Rails) - 2

    rails中是否有任何规定允许站点的所有AJAXPOST请求在没有authenticity_token的情况下通过?我有一个调用Controller方法的JqueryPOSTajax调用,但我没有在其中放置任何真实性代码,但调用成功。我的ApplicationController确实有'request_forgery_protection'并且我已经改变了config.action_controller.consider_all_requests_local在我的environments/development.rb中为false我还搜索了我的代码以确保我没有重载ajaxSend来发送

  6. C# 到 Ruby sha1 base64 编码 - 2

    我正在尝试在Ruby中复制Convert.ToBase64String()行为。这是我的C#代码:varsha1=newSHA1CryptoServiceProvider();varpasswordBytes=Encoding.UTF8.GetBytes("password");varpasswordHash=sha1.ComputeHash(passwordBytes);returnConvert.ToBase64String(passwordHash);//returns"W6ph5Mm5Pz8GgiULbPgzG37mj9g="当我在Ruby中尝试同样的事情时,我得到了相同sha

  7. ruby - 我如何添加二进制数据来遏制 POST - 2

    我正在尝试使用Curbgem执行以下POST以解析云curl-XPOST\-H"X-Parse-Application-Id:PARSE_APP_ID"\-H"X-Parse-REST-API-Key:PARSE_API_KEY"\-H"Content-Type:image/jpeg"\--data-binary'@myPicture.jpg'\https://api.parse.com/1/files/pic.jpg用这个:curl=Curl::Easy.new("https://api.parse.com/1/files/lion.jpg")curl.multipart_form_

  8. 世界前沿3D开发引擎HOOPS全面讲解——集3D数据读取、3D图形渲染、3D数据发布于一体的全新3D应用开发工具 - 2

    无论您是想搭建桌面端、WEB端或者移动端APP应用,HOOPSPlatform组件都可以为您提供弹性的3D集成架构,同时,由工业领域3D技术专家组成的HOOPS技术团队也能为您提供技术支持服务。如果您的客户期望有一种在多个平台(桌面/WEB/APP,而且某些客户端是“瘦”客户端)快速、方便地将数据接入到3D应用系统的解决方案,并且当访问数据时,在各个平台上的性能和用户体验保持一致,HOOPSPlatform将帮助您完成。利用HOOPSPlatform,您可以开发在任何环境下的3D基础应用架构。HOOPSPlatform可以帮您打造3D创新型产品,HOOPSSDK包含的技术有:快速且准确的CAD

  9. ruby - 使用 Ruby 通过 Outlook 发送消息的最简单方法是什么? - 2

    我的工作要求我为某些测试自动生成电子邮件。我一直在四处寻找,但未能找到可以快速实现的合理解决方案。它需要在outlook而不是其他邮件服务器中,因为我们有一些奇怪的身份验证规则,我们需要保存草稿而不是仅仅发送邮件的选项。显然win32ole可以做到这一点,但我找不到任何相当简单的例子。 最佳答案 假设存储了Outlook凭据并且您设置为自动登录到Outlook,WIN32OLE可以很好地完成此操作:require'win32ole'outlook=WIN32OLE.new('Outlook.Application')message=

  10. Unity 热更新技术 | (三) Lua语言基本介绍及下载安装 - 2

    ?博客主页:https://xiaoy.blog.csdn.net?本文由呆呆敲代码的小Y原创,首发于CSDN??学习专栏推荐:Unity系统学习专栏?游戏制作专栏推荐:游戏制作?Unity实战100例专栏推荐:Unity实战100例教程?欢迎点赞?收藏⭐留言?如有错误敬请指正!?未来很长,值得我们全力奔赴更美好的生活✨------------------❤️分割线❤️-------------------------

随机推荐