Unity串口通信、接受和发送数据

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
在这里插入图片描述
或者
在这里插入图片描述

代码案例部分

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;
    }

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
}

一些问题的解决方案

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

			//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");
            }

通过以上代码解决

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