package com.ouxuan.oxface.device; import android.content.Context; import android.os.Handler; import android.os.Looper; import android.util.Log; import com.kongqw.serialportlibrary.SerialPortManager; import com.kongqw.serialportlibrary.listener.OnSerialPortDataListener; import com.kongqw.serialportlibrary.utils.ByteUtils; import com.ouxuan.oxface.utils.LogManager; import java.io.File; import java.util.concurrent.CompletableFuture; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * Ox485 串口通信模块 * 基于kongqw/SerialPortLibrary实现485通信功能 * 主要用于获取摄像头人数等485设备通信 * 采用即用即连模式:每次请求时打开连接,完成后立即关闭,确保通信可靠性 * * @author AI Assistant * @version 3.0 - 即用即连模式 * @date 2024/09/22 */ public class Ox485 { private static final String TAG = "Ox485"; // 485通信配置 private static final String DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH = "/dev/ttyS6"; private static final int DEFAULT_BAUD_RATE = 9600; private static final int DEFAULT_STOP_BITS = 1; private static final String HEX_COMMAND_GET_PEOPLE_NUM = "0F030001000294E5"; private static final long TIMEOUT_485_MILLIS = 10000; // 10秒超时 // 即用即连模式配置 private static final int MAX_RETRY_COUNT = 3; // 最大重试次数 private static final long RETRY_DELAY = 1000; // 重试延迟1秒 // 单例实例 private static volatile Ox485 instance; // 485通信相关 private Handler mainHandler; private boolean gateCamera485OxOn = false; private Context context; // 数据接收相关 private long lastRecvTime = 0; private Handler timeoutHandler; private Runnable timeoutRunnable; /** * 485通信回调接口 */ public interface PeopleNumCallback { void onSuccess(int peopleNum); void onError(String errorMessage); } private Ox485() { mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()); timeoutHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()); } /** * 获取Ox485单例实例 * @return Ox485实例 */ public static Ox485 getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Ox485.class) { if (instance == null) { instance = new Ox485(); } } } return instance; } /** * 初始化Ox485模块 * @param context 上下文 */ public void initialize(Context context) { this.context = context; LogManager.logInfo(TAG, "Ox485模块初始化完成,采用即用即连模式"); } /** * 设置485模式开关 * @param enabled 是否启用485模式 */ public void setGateCamera485OxOn(boolean enabled) { this.gateCamera485OxOn = enabled; LogManager.logInfo(TAG, "设置485模式开关: " + enabled); } /** * 获取485模式开关状态 * @return true表示485模式已启用 */ public boolean isGateCamera485OxOn() { return gateCamera485OxOn; } /** * 通过485获取摄像头人数 * 采用即用即连模式:每次请求时打开连接,完成后立即关闭 * @param callback 结果回调 */ public void sendHex485ForPeopleNum(PeopleNumCallback callback) { LogManager.logInfo(TAG, "开始通过485获取摄像头人数(即用即连模式)"); if (!gateCamera485OxOn) { String errorMsg = "485模式未开启"; LogManager.logError(TAG, errorMsg); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } return; } try { // 创建临时串口管理器 SerialPortManager serialPortManager = new SerialPortManager(); // 执行通信 sendCommandAndWaitResponse(serialPortManager, callback); } catch (Exception e) { String errorMsg = "485通信异常: " + e.getMessage(); LogManager.logError(TAG, errorMsg, e); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } } } /** * 发送命令并等待响应(采用即用即连模式) * @param serialPortManager 串口管理器实例 * @param callback 结果回调 */ private void sendCommandAndWaitResponse(SerialPortManager serialPortManager, PeopleNumCallback callback) { // 设置数据监听器 serialPortManager.setOnSerialPortDataListener(new OnSerialPortDataListener() { @Override public void onDataReceived(byte[] bytes) { long timeInterval = (System.nanoTime() - lastRecvTime) / 1000000; lastRecvTime = System.nanoTime(); String hexData = ByteUtils.bytesToHexString(bytes); LogManager.logInfo(TAG, "Ox485接收到数据: " + hexData + ", 字节数组: " + java.util.Arrays.toString(bytes) + ", 数据长度: " + bytes.length); // 数据包过滤:只处理以[15, 3, 4, 0]开头的正常响应数据包 if (!isNormalResponsePacket(bytes)) { LogManager.logInfo(TAG, "Ox485接收到非正常响应数据包,已过滤: " + hexData + ", 期望格式: [15, 3, 4, 0]"); // 即用即连模式下,收到任何数据都关闭连接 closeAndCleanup(serialPortManager); return; } // 取消超时处理 cancelTimeout(); // 解析人数数据 int peopleNum = get485PeopleNum(bytes); if (peopleNum >= 0) { LogManager.logInfo(TAG, "485获取人数成功: " + peopleNum); // 完成后关闭连接 closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onSuccess(peopleNum)); } } else { String errorMsg = "485数据解析失败,数据: " + hexData; LogManager.logError(TAG, errorMsg); // 完成后关闭连接 closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } } } @Override public void onDataSent(byte[] bytes) { String hexData = ByteUtils.bytesToHexString(bytes); LogManager.logInfo(TAG, "Ox485发送数据成功: " + hexData + ", 数据长度: " + bytes.length); } }); // 打开串口并发送HEX命令 try { File serialPortFile = new File(DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); // 检查串口文件是否存在 if (!serialPortFile.exists()) { String errorMsg = "485串口设备文件不存在: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH; LogManager.logError(TAG, errorMsg); closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } return; } // 配置串口参数 boolean openResult = serialPortManager.openSerialPort(serialPortFile, DEFAULT_BAUD_RATE); LogManager.logInfo(TAG, "485串口打开结果: " + openResult); if (!openResult) { String errorMsg = "打开485串口失败: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH; LogManager.logError(TAG, errorMsg); closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } return; } // 启动读写线程 serialPortManager.startReadThread(485); serialPortManager.startSendThread(); byte[] hexBytes = hexStringToByteArray(HEX_COMMAND_GET_PEOPLE_NUM); // 验证要发送的数据 LogManager.logInfo(TAG, "准备发送485命令: " + HEX_COMMAND_GET_PEOPLE_NUM + ", 转换后字节数组: " + java.util.Arrays.toString(hexBytes)); boolean sendResult = serialPortManager.sendBytes(hexBytes); LogManager.logInfo(TAG, "485命令发送结果: " + sendResult); if (!sendResult) { String errorMsg = "485命令发送失败,可能串口连接异常"; LogManager.logError(TAG, errorMsg); closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } return; } // 设置超时处理 setupTimeout(serialPortManager, callback); } catch (Exception e) { String errorMsg = "发送485命令异常: " + e.getMessage(); LogManager.logError(TAG, errorMsg, e); closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { mainHandler.post(() -> callback.onError(errorMsg)); } } } /** * 设置超时处理 * @param serialPortManager 串口管理器 * @param callback 结果回调 */ private void setupTimeout(SerialPortManager serialPortManager, PeopleNumCallback callback) { cancelTimeout(); // 先取消之前的超时任务 long startTime = System.currentTimeMillis(); LogManager.logInfo(TAG, "设置485查询超时处理,超时时间: " + (TIMEOUT_485_MILLIS / 1000) + "秒"); timeoutRunnable = () -> { long elapsedTime = System.currentTimeMillis() - startTime; String errorMsg = "485人数查询超时(等待时间: " + elapsedTime + "ms)"; LogManager.logError(TAG, errorMsg); // 超时后关闭连接 closeAndCleanup(serialPortManager); if (callback != null) { callback.onError(errorMsg); } }; timeoutHandler.postDelayed(timeoutRunnable, TIMEOUT_485_MILLIS); } /** * 取消超时处理 */ private void cancelTimeout() { if (timeoutHandler != null && timeoutRunnable != null) { timeoutHandler.removeCallbacks(timeoutRunnable); timeoutRunnable = null; } } /** * 解析485人数数据 * 对应uniapp中的get485PeopleNum方法 * @param arr 接收到的字节数组 * @return 人数,-1表示解析失败 */ private int get485PeopleNum(byte[] arr) { LogManager.logDebug(TAG, "解析485人数数据: " + java.util.Arrays.toString(arr)); // 数据校验 if (arr == null) { LogManager.logError(TAG, "485数据为空"); return -1; } if (arr.length != 9) { LogManager.logError(TAG, "485数据长度错误,期望9字节,实际: " + arr.length + ", 数据: " + java.util.Arrays.toString(arr)); return -1; } // 检查第3个字节是否为4(表示正确响应) if (arr[2] != 4) { LogManager.logError(TAG, "485响应格式错误,第3字节应为4,实际: " + arr[2] + ", 数据: " + java.util.Arrays.toString(arr)); return -1; } // 提取第5个字节作为人数数据,使用位掩码确保为无符号整数 int peopleNum = arr[4] & 0xFF; LogManager.logInfo(TAG, "解析485人数成功: " + peopleNum); return peopleNum; } /** * 异步获取摄像头人数(使用CompletableFuture) * @return CompletableFuture 人数结果 */ public CompletableFuture sendHex485ForPeopleNumAsync() { LogManager.logInfo(TAG, "异步获取摄像头人数"); CompletableFuture future = new CompletableFuture<>(); sendHex485ForPeopleNum(new PeopleNumCallback() { @Override public void onSuccess(int peopleNum) { future.complete(peopleNum); } @Override public void onError(String errorMessage) { future.completeExceptionally(new RuntimeException(errorMessage)); } }); return future; } /** * 检查是否需要打开485串口 */ public void checkIsNeedOpen485() { LogManager.logInfo(TAG, "检查485串口状态(即用即连模式)"); String status = get485Status(); LogManager.logInfo(TAG, status); } /** * 发送自定义485 HEX命令 * @param hexCommand HEX命令字符串 */ public void send485HexCommand(String hexCommand) { LogManager.logInfo(TAG, "发送485 HEX命令: " + hexCommand); try { if (!gateCamera485OxOn) { LogManager.logWarning(TAG, "485模式未开启,无法发送命令"); return; } // 创建临时串口管理器发送命令 SerialPortManager serialPortManager = new SerialPortManager(); File serialPortFile = new File(DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); if (!serialPortFile.exists()) { LogManager.logWarning(TAG, "串口设备文件不存在: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); return; } boolean openResult = serialPortManager.openSerialPort(serialPortFile, DEFAULT_BAUD_RATE); if (!openResult) { LogManager.logWarning(TAG, "打开串口失败: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); return; } serialPortManager.startReadThread(485); serialPortManager.startSendThread(); byte[] hexBytes = hexStringToByteArray(hexCommand); serialPortManager.sendBytes(hexBytes); LogManager.logInfo(TAG, "485命令发送完成"); // 发送完成后关闭连接 closeAndCleanup(serialPortManager); } catch (Exception e) { LogManager.logError(TAG, "发送485命令异常: " + e.getMessage(), e); } } /** * 获取485串口状态(即用即连模式) * @return 串口状态描述 */ public String get485Status() { String status = "串口状态: 即用即连模式" + ", 路径: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH + ", 波特率: " + DEFAULT_BAUD_RATE + ", 485模式: " + (gateCamera485OxOn ? "已启用" : "未启用"); LogManager.logInfo(TAG, status); return status; } /** * 关闭485串口(兼容旧接口) */ public void close485SerialPort() { LogManager.logInfo(TAG, "485串口即用即连模式无需手动关闭"); } /** * 释放资源 */ public void release() { LogManager.logInfo(TAG, "释放Ox485资源(即用即连模式)"); } /** * 485连接诊断方法 */ public void diagnose485Connection() { LogManager.logInfo(TAG, "开始485连接诊断"); // 1. 检查串口设备文件 File serialPortFile = new File(DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); LogManager.logInfo(TAG, "诊断1 - 串口设备文件: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); LogManager.logInfo(TAG, " - 文件存在: " + serialPortFile.exists()); if (serialPortFile.exists()) { LogManager.logInfo(TAG, " - 可读权限: " + serialPortFile.canRead()); LogManager.logInfo(TAG, " - 可写权限: " + serialPortFile.canWrite()); LogManager.logInfo(TAG, " - 文件大小: " + serialPortFile.length()); } // 2. 检查485配置 LogManager.logInfo(TAG, "诊断2 - 485配置:"); LogManager.logInfo(TAG, " - 485模式开关: " + gateCamera485OxOn); LogManager.logInfo(TAG, " - 串口路径: " + DEFAULT_SERIAL_PORT_PATH); LogManager.logInfo(TAG, " - 波特率: " + DEFAULT_BAUD_RATE); LogManager.logInfo(TAG, " - 查询命令: " + HEX_COMMAND_GET_PEOPLE_NUM); // 3. 尝试通信测试 LogManager.logInfo(TAG, "诊断3 - 通信测试:"); if (gateCamera485OxOn) { LogManager.logInfo(TAG, " - 485模式已启用,开始测试通信..."); sendHex485ForPeopleNum(new PeopleNumCallback() { @Override public void onSuccess(int peopleNum) { LogManager.logInfo(TAG, "诊断测试成功 - 获取到人数: " + peopleNum); } @Override public void onError(String errorMessage) { LogManager.logError(TAG, "诊断测试失败: " + errorMessage); } }); } else { LogManager.logWarning(TAG, " - 485模式未启用,无法进行通信测试"); } LogManager.logInfo(TAG, "485连接诊断完成"); } /** * 关闭并清理串口资源 * @param serialPortManager 串口管理器 */ private void closeAndCleanup(SerialPortManager serialPortManager) { if (serialPortManager != null) { try { serialPortManager.closeSerialPort(); LogManager.logInfo(TAG, "485串口已关闭并清理资源"); } catch (Exception e) { LogManager.logError(TAG, "关闭485串口时发生异常: " + e.getMessage(), e); } } } /** * HEX字符串转字节数组 * @param hexString HEX字符串 * @return 字节数组 */ private byte[] hexStringToByteArray(String hexString) { int len = hexString.length(); byte[] data = new byte[len / 2]; for (int i = 0; i < len; i += 2) { data[i / 2] = (byte) ((Character.digit(hexString.charAt(i), 16) << 4) + Character.digit(hexString.charAt(i + 1), 16)); } return data; } /** * 检查是否为正常的485响应数据包 * 只处理以[15, 3, 4, 0]开头的正常响应数据包 * @param bytes 接收到的字节数组 * @return true表示是正常响应数据包,false表示是其他数据包 */ private boolean isNormalResponsePacket(byte[] bytes) { // 数据校验 if (bytes == null || bytes.length < 4) { return false; } // 检查是否以[15, 3, 4, 0]开头 // 15: 0x0F, 3: 0x03, 4: 0x04, 0: 0x00 return (bytes[0] == 15 && bytes[1] == 3 && bytes[2] == 4 && bytes[3] == 0); } }