代码
use eframe::egui;
use serialport::SerialPort;
use std::collections::VecDeque;
use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;
use std::time::Duration;
// 应用状态结构体
struct ScaleApp {
port_name: String,
title: String,
current_weight: String,
status: String,
stable_weight: Option<f64>,
serial_port: Option<Box<dyn SerialPort>>,
recent_weights: VecDeque<f64>,
is_running: bool,
// 用于跨线程通信的共享状态
shared_state: Arc<Mutex<SharedState>>,
}
// 跨线程共享的状态
struct SharedState {
current_weight: Option<f64>,
stable_weight: Option<f64>,
status: String,
is_stable: bool,
}
impl ScaleApp {
fn new(port_name: String, title: String) -> Self {
let shared_state = Arc::new(Mutex::new(SharedState {
current_weight: None,
stable_weight: None,
status: "等待数据稳定（连续6次相同值）...".to_string(),
is_stable: false,
}));
Self {
port_name: port_name.clone(),
title,
current_weight: "-- kg".to_string(),
status: "等待数据稳定（连续6次相同值）...".to_string(),
stable_weight: None,
serial_port: None,
recent_weights: VecDeque::with_capacity(6),
is_running: true,
shared_state: shared_state.clone(),
}
}
// 初始化串口并启动读取线程
fn init_serial(&mut self, ctx: &egui::Context) {
let port_name = self.port_name.clone();
let shared_state = self.shared_state.clone();
let ctx = ctx.clone();
// 尝试打开串口
match serialport::new(port_name.clone(), 9600)
.data_bits(serialport::DataBits::Eight)
.parity(serialport::Parity::None)
.stop_bits(serialport::StopBits::One)
.timeout(Duration::from_millis(500))
.open()
{
Ok(port) => {
self.serial_port = Some(port);
let mut port = self.serial_port.take().unwrap();
// 更新状态
let mut state = shared_state.lock().unwrap();
state.status = format!("串口 {} 已打开，等待数据...", port_name);
drop(state);
// 启动串口读取线程
thread::spawn(move || {
let mut buffer = String::new();
while !shared_state.lock().unwrap().is_stable {
match port.read_to_string(&mut buffer) {
Ok(_n) => {
if !buffer.is_empty() {
let data = buffer.trim().to_string();
buffer.clear();
if let Some(weight) = try_parse_weight(&data) {
let mut state = shared_state.lock().unwrap();
state.current_weight = Some(weight);
// 检查是否稳定
let mut recent_weights = VecDeque::with_capacity(6);
recent_weights.push_back(weight);
// 保持最近6个数据
while recent_weights.len() > 6 {
recent_weights.pop_front();
}
// 检查是否连续6个相同值
if recent_weights.len() == 6 && all_equal(&recent_weights) {
state.stable_weight = Some(weight);
state.is_stable = true;
state.status = format!("数据稳定：{:.3} kg，自动确认中...", weight);
ctx.request_repaint(); // 触发UI更新
break;
}
}
}
ctx.request_repaint(); // 触发UI更新
}
Err(e) => {
let mut state = shared_state.lock().unwrap();
state.status = format!("数据读取错误：{}", e);
ctx.request_repaint();
break;
}
}
}
});
}
Err(e) => {
let mut state = shared_state.lock().unwrap();
state.status = format!("串口 {} 打开失败：{}", port_name, e);
}
}
}
}
// 解析重量数据
fn try_parse_weight(data: &str) -> Option<f64> {
// 提取数字部分（支持整数、小数）
let numeric_part = data
.chars()
.filter(|c| c.is_ascii_digit() || *c == '.' || *c == '+' || *c == '-')
.collect::<String>();
numeric_part.parse().ok()
}
// 检查队列中所有元素是否相等（考虑浮点数精度）
fn all_equal(weights: &VecDeque<f64>) -> bool {
if weights.is_empty() {
return false;
}
let first = weights[0];
weights.iter().all(|&w| (w - first).abs() < 0.001)
}
impl eframe::App for ScaleApp {
fn update(&mut self, ctx: &egui::Context, _frame: &mut eframe::Frame) {
// 从共享状态更新UI
let state = self.shared_state.lock().unwrap();
self.current_weight = if let Some(w) = state.current_weight {
format!("{:.3} kg", w)
} else {
"-- kg".to_string()
};
self.status = state.status.clone();
self.stable_weight = state.stable_weight;
// 如果数据稳定，延迟关闭窗口
if state.is_stable {
thread::spawn({
let frame = _frame.clone();
move || {
thread::sleep(Duration::from_secs(1));
frame.close();
}
});
}
drop(state);
// 构建UI
egui::CentralPanel::default().show(ctx, |ui| {
ui.heading(&self.title);
ui.add_space(20.0);
// 重量显示
ui.horizontal(|ui| {
ui.label("当前重量：");
ui.label(&self.current_weight);
});
ui.add_space(20.0);
// 状态显示
ui.label(&self.status);
ui.add_space(40.0);
// 取消按钮
if ui.button("取消").clicked() {
self.is_running = false;
_frame.close();
}
});
}
fn on_startup(&mut self, ctx: &egui::Context, _frame: &mut eframe::Frame) {
// 启动时初始化串口
self.init_serial(ctx);
}
fn on_close_event(&mut self) -> bool {
// 关闭时清理资源
self.is_running = false;
true
}
}
// 运行应用
fn run_app(port_name: String, title: String) -> Option<f64> {
let options = eframe::NativeOptions {
initial_window_size: Some(egui::vec2(300.0, 200.0)),
resizable: false,
..Default::default()
};
let mut stable_weight = None;
eframe::run_native(
&title,
options,
Box::new(|_cc| {
Box::new(ScaleApp::new(port_name.clone(), title.clone()))
}),
);
// 获取最终稳定重量
let state = Arc::try_unwrap(ScaleApp::new(port_name, title).shared_state)
.unwrap()
.into_inner()
.unwrap();
state.stable_weight
}
fn main() -> Result<(), eframe::Error> {
// 示例：使用COM3端口和"生鲜电子秤采集"标题
let port_name = "COM3".to_string();
let title = "生鲜电子秤采集".to_string();
if let Some(weight) = run_app(port_name.clone(), title.clone()) {
// 显示结果对话框（简化版）
println!("最终稳定重量：{:.3} kg", weight);
// 实际应用中可以使用系统消息框
// 这里使用eframe再显示一个结果窗口
let result_title = "采集完成".to_string();
let result_message = format!("最终稳定重量：{:.3} kg", weight);
eframe::run_native(
&result_title,
eframe::NativeOptions {
initial_window_size: Some(egui::vec2(300.0, 150.0)),
resizable: false,
..Default::default()
},
Box::new(|_cc| {
Box::new(ResultApp { message: result_message })
}),
)?;
}
Ok(())
}
// 结果显示窗口
struct ResultApp {
message: String,
}
impl eframe::App for ResultApp {
fn update(&mut self, ctx: &egui::Context, frame: &mut eframe::Frame) {
egui::CentralPanel::default().show(ctx, |ui| {
ui.heading("采集完成");
ui.add_space(20.0);
ui.label(&self.message);
ui.add_space(30.0);
if ui.button("确定").clicked() {
frame.close();
}
});
}
}
实现说明
-
依赖库：
serialport：处理串口通信eframe和egui：构建跨平台 GUI 界面添加到Cargo.toml：
toml
[dependencies] eframe = "0.22" egui = "0.22" serialport = "0.11" -
功能特点：
- 与原 C# 版本功能完全一致，包括串口通信、数据解析和稳定性检测
- 使用
egui构建简洁的用户界面，支持跨平台运行（Windows/macOS/Linux） - 采用线程安全的共享状态（
Arc<Mutex>）处理串口数据与 UI 交互 - 考虑浮点数精度问题，使用小范围误差（0.001）判断相等性
- 完整的错误处理和资源释放机制
-
使用方法：
- 创建新的 Rust 项目并添加依赖
- 将代码保存为
src/main.rs - 根据实际设备修改
main函数中的串口号（默认 "COM3"） - 运行：
cargo run
-
注意事项：
- 数据解析逻辑（
try_parse_weight函数）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 系统可能需要额外权限才能访问串口（添加用户到
dialout组） - macOS 系统串口路径格式为
/dev/tty.usbserial-*
- 数据解析逻辑（
该实现充分利用了 Rust 的内存安全特性和现代 GUI 库，同时保持了与原程序一致的功能和用户体验
Rust 电子秤读取：精准计量的新力量
在数字化计量的时代，Rust 语言凭借其独特的优势，为电子秤数据读取带来了新的活力与可能性。通过对上述代码的分析，我们可以深入了解 Rust 在电子秤读取领域的重要意义、广泛应用场景以及初学者如何入手。
Rust 电子秤读取的重要意义
- 内存安全与性能高效：Rust 的所有权系统和借用规则确保了内存安全，避免了悬垂指针、空指针解引用等常见的内存错误。在电子秤数据读取场景中，这意味着程序能够稳定运行，不会因内存问题导致崩溃，保证了数据读取的连续性和准确性。同时，Rust 的零成本抽象特性使得生成的代码高效运行，能够快速处理电子秤传输的数据，满足实时性要求。
- 并发编程优势：在实际应用中，电子秤数据读取可能需要与其他任务并发执行，如 UI 更新、数据存储等。Rust 的标准库提供了强大的并发编程支持，通过
std::sync模块，代码实现了线程安全的数据共享和同步。例如，Arc<Mutex<SharedState>>用于在主线程和串口读取线程之间安全地共享数据，确保数据一致性，提高了系统的整体性能和响应能力。 - 跨平台兼容性：Rust 具有良好的跨平台特性，可以在不同的操作系统上运行电子秤读取程序，无论是 Windows、Linux 还是 macOS。这使得开发者能够轻松地将电子秤数据读取应用部署到各种环境中，满足不同用户的需求。
10 个应用场景
- 工业生产质量控制：在汽车制造、电子设备生产等工业领域，电子秤用于测量零部件重量。Rust 程序读取电子秤数据，实时监控产品重量是否符合标准，及时发现生产过程中的质量问题，保证产品质量的稳定性。例如，汽车发动机的零部件生产中，通过精确的重量测量来确保产品的一致性。
- 商业零售结算：在超市、便利店等零售场所，电子秤与 Rust 程序结合，快速准确地获取商品重量，自动计算价格并生成小票。这提高了结算效率，减少人工计算误差，为顾客提供便捷的购物体验。
- 物流包裹称重与计费：物流行业利用电子秤称量包裹重量，Rust 程序读取数据并与物流管理系统集成，自动计算运费、更新库存信息。这有助于优化物流流程，提高物流企业的运营效率和管理水平。
- 食品加工配料控制：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。Rust 读取电子秤数据，按照预设配方准确控制原材料用量，实现自动化生产流程，确保每批次产品的质量稳定。
- 制药行业药品称量：药品生产对重量精度要求极高，Rust 电子秤读取程序用于对药品原料、中间体和成品进行精确称重，严格控制药品剂量，保障药品质量和安全性，符合药品生产的严格规范。
- 科研实验数据采集：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。Rust 程序读取重量数据并自动记录，提高实验数据的准确性和记录效率，为科研工作提供可靠的数据支持。
- 珠宝鉴定与交易：珠宝的价值与重量密切相关，高精度电子秤结合 Rust 程序读取重量数据，为珠宝鉴定和定价提供准确依据，确保珠宝交易的公平公正。
- 农业农产品收购与分级：在农产品收购环节，电子秤称重结合 Rust 程序，快速统计农产品重量，根据重量和质量进行分级定价，实现农产品收购的自动化和规范化管理。
- 环保废弃物回收计量：环保回收企业利用电子秤对回收的废弃物进行称重，Rust 程序读取数据，统计回收量，为废弃物处理和资源再利用提供数据支持，同时便于环保监管。
- 医疗保健体重监测：在医院、健身房等场所，电子秤用于测量人体体重。Rust 程序读取重量数据，与医疗信息系统或健身管理系统集成，方便医生或教练跟踪患者或会员的体重变化，提供个性化的健康建议。
初学者如何利用
- 学习基础知识：
- Rust 基础语法：初学者需要掌握 Rust 的基本语法，包括变量声明、数据类型、控制流、函数和结构体等。理解 Rust 的所有权系统、借用规则和生命周期概念，这是 Rust 编程的核心内容，对于编写安全高效的代码至关重要。
- 串口通信知识：了解串口通信的基本原理，包括波特率、数据位、停止位和奇偶校验等概念。学习
serialport库的使用方法，掌握如何配置和打开串口，以及从串口读取数据的操作。 - GUI 编程：由于代码使用
eframe库构建图形用户界面，初学者要学习egui的基本组件和布局方式，如CentralPanel、horizontal、label和button等的使用方法，以及如何通过ctx.request_repaint()触发 UI 更新，实现交互式的用户界面。
- 实践与分析代码：
- 运行代码：将上述代码复制到 Rust 开发环境中，确保安装了所需的依赖库（
eframe和serialport）。运行程序，观察其功能，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，理解每个结构体、函数和模块的作用。例如，分析
ScaleApp结构体如何管理应用的状态，init_serial函数怎样初始化串口并启动读取线程，以及update函数如何更新 UI。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：将上述代码复制到 Rust 开发环境中，确保安装了所需的依赖库（
- 扩展与创新：
- 简单修改：尝试对代码进行简单的修改和优化，例如调整串口参数，观察数据传输的变化；或者修改 UI 布局，使界面更加美观易用。通过这些实践，加深对代码和相关知识的理解。
- 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文件或数据库中；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。在扩展过程中，不断提升自己的编程能力和解决实际问题的能力。
阿雪技术观
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