代码
import com.fazecast.jSerialComm.SerialPort;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class ScaleDialogForm extends JDialog {
private SerialPort serialPort;
private List<BigDecimal> recentWeights = new ArrayList<>(6);
private BigDecimal stableWeight = new BigDecimal(-1);
private String portName;
private JLabel lblCurrentWeight;
private JLabel lblStatus;
private boolean isRunning = true;
// 构造函数：接收串口号和窗口标题
public ScaleDialogForm(Frame parent, String portName, String title) {
super(parent, title, true);
this.portName = portName;
initUI();
setupWindowListener();
startSerialThread();
}
// 初始化界面
private void initUI() {
setSize(300, 200);
setResizable(false);
setLayout(new BorderLayout(10, 10));
setLocationRelativeTo(null); // 居中显示
// 重量显示区域
JPanel weightPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
weightPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20, 20, 0, 20));
weightPanel.add(new JLabel("当前重量："));
lblCurrentWeight = new JLabel("-- kg");
weightPanel.add(lblCurrentWeight);
add(weightPanel, BorderLayout.NORTH);
// 状态标签
JPanel statusPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
statusPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(0, 20, 0, 20));
lblStatus = new JLabel("等待数据稳定（连续6次相同值）...");
statusPanel.add(lblStatus);
add(statusPanel, BorderLayout.CENTER);
// 取消按钮
JPanel btnPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT));
btnPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(0, 20, 20, 20));
JButton cancelBtn = new JButton("取消");
cancelBtn.addActionListener(e -> closeDialog());
btnPanel.add(cancelBtn);
add(btnPanel, BorderLayout.SOUTH);
}
// 设置窗口关闭监听
private void setupWindowListener() {
addWindowListener(new WindowAdapter() {
@Override
public void windowClosing(WindowEvent e) {
closeDialog();
}
});
}
// 启动串口处理线程
private void startSerialThread() {
Thread serialThread = new Thread(this::initSerial);
serialThread.setDaemon(true);
serialThread.start();
}
// 初始化串口
private void initSerial() {
// 获取指定串口
serialPort = SerialPort.getCommPort(portName);
// 配置串口参数
serialPort.setBaudRate(9600);
serialPort.setNumDataBits(8);
serialPort.setNumStopBits(1);
serialPort.setParity(SerialPort.NO_PARITY);
serialPort.setComPortTimeouts(SerialPort.TIMEOUT_READ_SEMI_BLOCKING, 500, 0);
// 打开串口
if (!serialPort.openPort()) {
SwingUtilities.invokeLater(() -> {
JOptionPane.showMessageDialog(this,
"串口 " + portName + " 打开失败",
"错误",
JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
dispose();
});
return;
}
// 更新状态
SwingUtilities.invokeLater(() ->
lblStatus.setText("串口 " + portName + " 已打开，等待数据..."));
// 读取数据
readSerialData();
}
// 读取串口数据
private void readSerialData() {
byte[] buffer = new byte[1024];
while (isRunning && serialPort.isOpen()) {
int bytesRead = serialPort.readBytes(buffer, buffer.length);
if (bytesRead > 0) {
String data = new String(buffer, 0, bytesRead).trim();
if (!data.isEmpty()) {
BigDecimal weight = tryParseWeight(data);
if (weight != null) {
// 更新当前重量显示
SwingUtilities.invokeLater(() ->
lblCurrentWeight.setText(weight + " kg"));
checkStableWeight(weight);
}
}
}
}
}
// 解析重量数据
private BigDecimal tryParseWeight(String data) {
// 提取数字部分（支持整数、小数）
Pattern pattern = Pattern.compile("[-+]?\\d+\\.?\\d*");
Matcher matcher = pattern.matcher(data);
if (matcher.find()) {
try {
return new BigDecimal(matcher.group());
} catch (NumberFormatException e) {
return null;
}
}
return null;
}
// 检查是否连续6次相同重量
private void checkStableWeight(BigDecimal currentWeight) {
synchronized (recentWeights) {
// 保持最近6条数据
if (recentWeights.size() >= 6) {
recentWeights.remove(0);
}
recentWeights.add(currentWeight);
// 检查是否稳定
if (recentWeights.size() == 6 && allEqual()) {
stableWeight = currentWeight;
closeDialog();
// 显示稳定状态后关闭
SwingUtilities.invokeLater(() -> {
lblStatus.setText("数据稳定：" + stableWeight + " kg，自动确认中...");
new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000); // 延迟1秒关闭
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
SwingUtilities.invokeLater(this::dispose);
}).start();
});
}
}
}
// 检查列表中所有元素是否相等
private boolean allEqual() {
BigDecimal first = recentWeights.get(0);
for (BigDecimal weight : recentWeights) {
if (!weight.equals(first)) {
return false;
}
}
return true;
}
// 获取稳定后的重量
public BigDecimal getStableWeight() {
return stableWeight;
}
// 关闭对话框及资源
private void closeDialog() {
isRunning = false;
if (serialPort != null && serialPort.isOpen()) {
serialPort.closePort();
}
}
public static void main(String[] args) {
// 示例：传入串口号"COM3"和标题"生鲜电子秤采集"
SwingUtilities.invokeLater(() -> {
ScaleDialogForm dialog = new ScaleDialogForm(null, "COM3", "生鲜电子秤采集");
dialog.setVisible(true);
BigDecimal weight = dialog.getStableWeight();
if (weight.compareTo(new BigDecimal(-1)) != 0) {
JOptionPane.showMessageDialog(null,
"最终稳定重量：" + weight + " kg",
"采集完成",
JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
}
});
}
}
实现说明：
-
依赖库：
- 使用
jSerialComm处理串口通信，需要添加依赖：- Maven:
xml
<dependency> <groupId>com.fazecast</groupId> <artifactId>jSerialComm</artifactId> <version>2.9.2</version> </dependency> - 或直接下载 JAR 包：
- Maven:
- 使用
-
功能特点：
- 完全实现原 C# 版本的所有功能，包括串口通信、数据解析和稳定性检测
- 使用 Swing 构建桌面界面，保持与原程序相似的布局
- 采用多线程处理串口数据，避免 UI 卡顿
- 使用
BigDecimal处理重量数据，确保精度 - 完善的资源释放和错误处理
-
使用方法：
- 添加 jSerialComm 依赖
- 根据实际电子秤的串口号修改
main方法中的"COM3" - 运行程序，窗口会显示当前重量和状态
- 连续 6 次读取到相同重量时自动确认并关闭
- 可通过 "取消" 按钮终止采集
-
注意事项：
- 数据解析逻辑（
tryParseWeight方法）可能需要根据电子秤的实际协议调整 - 串口参数（波特率等）需与电子秤匹配
- Linux 系统中串口号格式为
/dev/ttyUSB0，Mac 系统为/dev/cu.usbserial-*
- 数据解析逻辑（
该实现保持了原程序的逻辑结构，同时遵循了 Java Swing 的编程规范，确保了良好的用户体验和稳定性。
在现代科技领域，利用 Java 进行电子秤数据读取具有不可忽视的重要性。它不仅为众多行业提供了精确计量的有力支持，还凭借 Java 自身的特性，在多样化的场景中发挥着关键作用。
Java 电子秤读取的重要意义
- 精度与可靠性：Java 提供了强大的数值处理类，如
BigDecimal，在处理电子秤数据时能够确保高精度和准确性。代码中使用BigDecimal来处理重量数据，有效避免了浮点数运算带来的精度损失，保证了计量的可靠性，这在对重量精度要求极高的场景中至关重要。 - 跨平台性：Java 的 “一次编写，到处运行” 特性，使其可以在不同操作系统上运行电子秤读取程序，无论是 Windows、Linux 还是 macOS。这极大地提高了程序的通用性和可移植性，满足了不同用户在各种环境下的需求。
- 面向对象编程优势：Java 的面向对象编程范式使代码结构清晰、易于维护和扩展。在电子秤读取程序中，通过类和对象的设计，如
ScaleDialogForm类封装了串口操作、数据处理和界面展示等功能，使得代码逻辑清晰，便于开发人员理解和修改，也有利于后续功能的添加和优化。
10 个应用场景
- 商业零售：在超市、便利店等零售场所，电子秤与 Java 程序结合，可快速准确地获取商品重量，自动计算价格并生成标签。例如，生鲜区的电子秤读取重量后，Java 程序将其与价格信息整合，打印出包含重量、单价、总价的标签，提高结算效率和准确性。
- 工业制造：制造业中，电子秤用于对零部件、原材料及成品进行称重检测。Java 程序读取数据，可实时监控产品重量是否符合质量标准，实现自动化质量控制。如汽车制造过程中，对发动机部件进行称重，确保其重量在公差范围内，保证产品质量。
- 物流与仓储：物流行业利用电子秤称重包裹，Java 程序读取重量数据并与物流管理系统集成，实现运费计算、库存管理和包裹追踪等功能。例如，仓库管理系统通过读取电子秤数据，实时更新库存货物的重量信息，便于库存盘点和物流调度。
- 食品加工：食品加工厂中，精确的配料称重是保证产品质量和口味一致性的关键。Java 读取电子秤数据，可按照预设配方准确控制原材料用量，实现自动化生产流程。例如，面包制作过程中，严格控制面粉、水、酵母等原料的重量，确保每批次产品质量稳定。
- 制药行业：药品生产对重量精度要求极高，任何微小的误差都可能影响药品疗效和安全性。Java 电子秤读取程序用于对药品原料、中间体和成品进行称重，确保剂量准确。如胶囊填充过程中，精确控制药物粉末的重量，保证药品质量。
- 科研实验：在科研实验室中，电子秤用于精确称量化学试剂、生物样本等。Java 程序读取重量数据，自动记录实验数据并进行分析，提高实验效率和准确性。例如，化学实验中，通过 Java 程序读取电子秤数据，实时记录反应物质的重量变化，辅助实验结果分析。
- 珠宝鉴定：珠宝的价值与重量密切相关，高精度电子秤结合 Java 程序读取重量数据，为珠宝鉴定和定价提供准确依据。在珠宝交易过程中，确保重量测量的精确性，保障交易双方的利益。
- 农业生产：在农产品收购、加工环节，电子秤称重结合 Java 程序，可实现农产品产量统计、质量分级和收购价格计算。例如，水果收购时，根据电子秤读取的重量和质量等级，自动计算收购价格，提高交易效率。
- 环保回收：废品回收站利用电子秤称重回收物品，Java 程序读取重量数据，统计回收量并计算回收费用。同时，还可与环保监管系统对接，实现数据共享和监管。
- 医疗保健：在医院药房，电子秤用于称量药品，Java 程序读取重量数据，辅助药剂师准确配药。此外，在一些医疗设备中，如体重秤，通过 Java 程序读取数据并与医疗信息系统集成，方便医生跟踪患者体重变化。
初学者如何利用
- 基础知识学习：
- Java 基础：初学者需掌握 Java 的基本语法，包括数据类型、变量、运算符、控制语句、函数和类等。理解面向对象编程的概念，如封装、继承和多态，这对于理解和修改电子秤读取程序至关重要。
- 串口通信：学习 Java 串口通信相关知识，了解
jSerialComm库的使用方法，掌握串口配置参数，如波特率、数据位、停止位和奇偶校验等，理解它们对数据传输的影响。 - Swing GUI：由于程序使用 Swing 创建图形用户界面，初学者要学习 Swing 组件的使用，如
JFrame、JDialog、JLabel、JButton等，以及布局管理器和事件处理机制，以便能够理解和修改界面部分的代码。
- 代码实践与分析：
- 运行代码：下载并安装
jSerialComm库，将给定代码复制到开发环境中运行。观察程序的运行效果，了解串口打开、数据读取、重量显示和稳定性判断等功能的实现过程。 - 分析代码：仔细研读代码，剖析每个方法和类的功能。例如，分析
initSerial方法如何配置和打开串口，tryParseWeight方法怎样解析重量数据，以及checkStableWeight方法如何判断数据的稳定性。逐步跟踪代码执行流程，掌握数据在各个模块之间的传递和处理逻辑。
- 运行代码：下载并安装
- 扩展与创新：
- 简单修改：尝试对代码进行简单修改，如调整串口参数、优化界面布局或改变数据解析规则。通过实践加深对代码的理解，例如修改串口波特率，观察数据传输的变化。
- 功能扩展：根据实际需求对程序进行功能扩展。比如，添加数据存储功能，将读取到的重量数据保存到数据库或文件中；或者增加网络通信功能，将电子秤数据发送到远程服务器，实现数据的远程监控和管理。
通过深入学习基础知识、积极实践代码分析以及勇于进行扩展创新，初学者能够逐步掌握利用 Java 进行电子秤数据读取的技能，为在各个领域实现精准计量和数据处理打下坚实基础。
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