Unity3D 串口接收和发送数据

本文详细介绍了在Unity中实现串口通信的方法,包括串口的初始化、数据接收和发送的完整流程。通过实例代码,展示了如何利用C#处理串口通信,解决实际应用中的常见问题。

近期用到串口,遇到的一些坑,记录一下。先看代码:

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

public class RecieveSport : MonoBehaviour
{
    public SerialPort port = null;
    private Thread tPort = null;
    private bool canRecieveMsg = true;
    public static RecieveSport _instance;
    public string tempMsg = "";

    public List<byte> listReceive = new List<byte>();
    string str;
    char[] strchar = new char[100];//接收的字符信息转换为字符数组信息
    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        if (_instance == null)
        {
            _instance = this;
        }
        port = new SerialPort();
        OpenPort(LoadXml());

    }
    string LoadXml()
    {
        //创建xml文档
        XmlDocument xml = new XmlDocument();
        xml.Load(System.IO.Directory.GetCurrentDirectory() + "\\IP.xml");
        //得到objects节点下的所有子节点
        XmlNodeList xmlNode = xml.SelectSingleNode("HeadSelect").ChildNodes;
        //Debug.Log(((XmlElement)xmlNode[2]).GetAttributeNode("com").Value.ToString());
        //遍历所有子节点
        return ((XmlElement)xmlNode[2]).GetAttributeNode("com").Value.ToString();

    }
    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
    }
    public bool OpenPort(string portName)
    {
        if (this.port != null && this.port.IsOpen == false)
        {
            try
            {
                this.port = new SerialPort(portName, 9600);
                this.port.ReadTimeout = 500;
                this.port.WriteTimeout = 500;
                this.port.Open();

                this.tPort = new Thread(new ThreadStart(PortReceive));
                this.tPort.IsBackground = true;
                this.tPort.Start();
                return true;
            }
            catch (Exception err)
            {
                throw err;
            }
        }
        else
        {
            throw new System.Exception("串口已经打开");
        }
    }

    void OnApplicationQuit()
    {
        canRecieveMsg = false;
    }
    void PrintData()
    {
        for (int i = 0; i < listReceive.Count; i++)
        {
            strchar[i] = (char)(listReceive[i]);
            str = new string(strchar);
        }
        Debug.Log(str);
        listReceive.Clear();
    }
    /// <summary>
    /// 按字节进行读取,每次读一个字节存放在List里,
    /// </summary>
    void DataReceive()
    {
        while (port != null && port.IsOpen)
        {
            Thread.Sleep(500);
            try
            {
                byte addr = Convert.ToByte(port.ReadByte());
                port.DiscardInBuffer();
                listReceive.Add(addr);
                PrintData();
            }
            catch
            {
                //listReceive.Clear();
            }
        }
    }
    /// <summary>
    /// 可以读取多个字符,即字节数组;但是需要的平台的是.net 4.6
    /// 将 Scripting Runing Vision 和Api Compatibility都改为.Net 4.6
    /// </summary>
    private void PortReceive()
    {

        try
        {
            while (canRecieveMsg)
            {

                Thread.Sleep(25);//这行是设定读取间隔,可以根据需要不使用
                if (!port.IsOpen)
                    return;
                int datalength = port.BytesToRead;
                if (datalength == 0)
                {
                    continue;
                }
                int i = 0;
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                while (i < datalength)
                {
                    byte[] ds = new byte[1];
                    int len = port.Read(ds, 0, 1);
                    sb.Append(Encoding.UTF8.GetString(ds, 0, len));
                    i += len;
                }
                Debug.Log(sb.ToString());
                //ProcessMsg(sb.ToString());
                //这里sb就是串口获取的数据
            }
        }
        catch { }
    }

    public void DataSend(string data)
    {
        port.Write(data);
    }
    private void OnGUI()
    {
        string test = "woshinibaba";
        if(GUILayout.Button("SendMessage"))
        {
            DataSend(test);
        }
    }
}

补充:XML文档

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<HeadSelect>
  <IP ip="192.168.xx.xx">
  </IP>
  <PORT port="8631">
  </PORT>
  <COM com="COM2">
  </COM>
</HeadSelect>

坑在代码里也注释了,
1、接收多个字符的时候代码运行环境和api应该是.net4.6。
2、还有就是Read()方法不会一次读完
3、线程的Sleep()方法是为了匹配程序的执行速度和返回速度。
tisp:代码复制即可运行。如果又说错的地方,欢迎指正!

Unity3D中通过串口接收数据时,如果发现每次只能接收64字节的数据,这通常与串口通信的缓冲区大小、数据分包机制以及Unity中使用的串口通信库的实现方式有关。以下是对问题的详细分析可能的解决方案。 ### 问题原因 1. **串口缓冲区限制** 某些操作系统或串口驱动程序默认的接收缓冲区大小可能限制了每次读取的数据量。例如,Windows系统下的串口驱动可能默认将数据分块为64字节进行传输,尤其是在使用USB转串口适配器时更为常见[^2]。 2. **Unity中使用的串口库限制** Unity本身并不直接提供串口通信功能,通常依赖于.NET的`System.IO.Ports.SerialPort`类。该类在某些平台或实现中可能存在默认的读取缓冲区大小限制,导致每次读取操作仅获取64字节的数据。 3. **数据分包与协议设计问题** 如果发送端未明确指定数据包的边界(如使用特定的起始符、结束符或长度字段),接收端可能无法正确识别完整数据包,从而导致数据被截断为64字节。 ### 解决方案 1. **调整串口缓冲区大小** 可以尝试在打开串口连接后,通过设置`SerialPort.ReadBufferSize`属性来增大接收缓冲区的大小,以适应更大的数据包。 ```csharp SerialPort sp = new SerialPort("COM3", 9600); sp.ReadBufferSize = 1024; // 设置为更大的值 ``` 2. **使用自定义缓冲机制** 由于Unity主线程可能无法及时处理串口数据,建议使用独立线程进行数据读取,并结合环形缓冲区(Ring Buffer)来暂存接收到的数据,避免因主线程阻塞导致的数据丢失或截断。 3. **实现数据包解析逻辑** 在接收端实现数据包的解析逻辑,确保能够正确识别数据包的起始结束。例如,可以在发送端为每个数据包添加固定格式的头信息(如起始符`0x02`结束符`0x03`),接收端则根据这些标识来提取完整数据包。 ```csharp byte[] buffer = new byte[1024]; int bytesRead; List<byte> receivedData = new List<byte>(); void ReadSerialData() { while (sp.IsOpen) { bytesRead = sp.Read(buffer, 0, buffer.Length); receivedData.AddRange(buffer.Take(bytesRead)); // 解析完整数据包 ParsePackets(receivedData); } } void ParsePackets(List<byte> data) { int startIndex = -1; for (int i = 0; i < data.Count; i++) { if (data[i] == 0x02) // 起始符 startIndex = i; else if (data[i] == 0x03 && startIndex != -1) // 结束符 { byte[] packet = data.GetRange(startIndex + 1, i - startIndex - 1).ToArray(); ProcessPacket(packet); data.RemoveRange(startIndex, i - startIndex + 1); i = startIndex - 1; // 重置索引以继续查找下一个包 startIndex = -1; } } } ``` 4. **优化数据发送端协议** 如果可能,建议在发送端对数据进行分包处理,并在每包中加入长度信息,以便接收端根据长度字段判断是否接收完整个数据包。 ### 总结 Unity3D串口通信受限于64字节的问题,主要源于底层串口缓冲区设置、Unity串口库的默认行为以及数据包解析机制的缺失。通过调整缓冲区大小、使用独立线程配合环形缓冲区、以及实现数据包解析逻辑,可以有效解决这一问题。 ---
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