Andorid串口开发打印机

最近公司接了一个税控项目，要通过Andorid机串口链接打印机把发票打出来，那么串口通信就是大头了。这里记录一下过程。。。

这里主要有几个坑：

• 串口没有读写权限：

1. 找到Andorid的sdk中platform-tools目录下的adb给添加到环境变量中，这样就能方便使用
2. 直接adb devices 是否能查看到当前连接的设备
3. 满足第2步的情况下，adb shell 进入控制台
4. root过的机子可以直接su 获取到权限
5. chmod 777 /dev/ttyHSL1
6. 如何还不行，那就可能是防火墙的关系 setenforce 0
7. 这只是应急处理，每次重启后都要经过这个操作
8. 后来就是直接和硬件沟通，把这个串口的权限给我开放了出来，谁都可以调用

• 串口开放失败：这应该就是找对应打印机的那个串口(ttyHSL1这个是项目中链接打印机的串口，关于哪个串口是链接的，这我也是一个个试过来的，可以有工具类找到所有对应的串口，然后再一个个尝试一下)

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这里贴一点代码

还有要说明一下，当中的 boolean chmod777 = chmod777(device) 对于我而言根本就没有用到，我是串口权限直接就获取到了，当没有权限的时候才执行chmod777(device)，首先会通过 Process su = Runtime.getRuntime().exec("su")，获取root，关于这一步在硬件那边还没有开放的时候，我执行到这一步，但是却始终执行这句话就报错，手机也root过了，我很奇怪，以至于通过root来开放权限，各种方法也都尝试过，放在system/app下，也依旧不管用，这个问题有待解决。。。

SerialPortManager mSerialPortManager = new SerialPortManager();

// 打开串口
boolean openSerialPort = mSerialPortManager.setOnOpenSerialPortListener(this)

                         .openSerialPort(new File("/dev/ttyHSL1"), 9600);

public class SerialPortManager extends SerialPort {

    private static final String TAG = SerialPortManager.class.getSimpleName();
    private FileInputStream mFileInputStream;
    private FileOutputStream mFileOutputStream;
    private FileDescriptor mFd;
    private OnOpenSerialPortListener mOnOpenSerialPortListener;
    private OnSerialPortDataListener mOnSerialPortDataListener;
    private HandlerThread mSendingHandlerThread;
    private Handler mSendingHandler;
    private SerialPortReadThread mSerialPortReadThread;

    /**
     * 打开串口
     *
     * @param device   串口设备
     * @param baudRate 波特率
     * @return 打开是否成功
     */
    public boolean openSerialPort(File device, int baudRate) {

        Log.i(TAG, "openSerialPort: " + String.format("打开串口 %s  波特率 %s", device.getPath(), baudRate));

        // 校验串口权限
        if (!device.canRead() || !device.canWrite()) {
            boolean chmod777 = chmod777(device);
            if (!chmod777) {
                Log.i(TAG, "openSerialPort: 没有读写权限");
                if (null != mOnOpenSerialPortListener) {
                    mOnOpenSerialPortListener.onFail(device, OnOpenSerialPortListener.Status.NO_READ_WRITE_PERMISSION);
                }
                return false;
            }
        }

        try {
            mFd = open(device.getAbsolutePath(), baudRate, 0);
            mFileInputStream = new FileInputStream(mFd);
            mFileOutputStream = new FileOutputStream(mFd);
            Log.i(TAG, "openSerialPort: 串口已经打开 " + mFd);
            if (null != mOnOpenSerialPortListener) {
                mOnOpenSerialPortListener.onSuccess(device);
            }
            // 开启发送消息的线程
            startSendThread();
            // 开启接收消息的线程
            startReadThread();

            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            if (null != mOnOpenSerialPortListener) {
                mOnOpenSerialPortListener.onFail(device, OnOpenSerialPortListener.Status.OPEN_FAIL);
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     * 关闭串口
     */
    public void closeSerialPort() {

        if (null != mFd) {
            close();
            mFd = null;
        }
        // 停止发送消息的线程
        stopSendThread();
        // 停止接收消息的线程
        stopReadThread();

        if (null != mFileInputStream) {
            try {
                mFileInputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            mFileInputStream = null;
        }

        if (null != mFileOutputStream) {
            try {
                mFileOutputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            mFileOutputStream = null;
        }
    }


    /**
     * 添加打开串口监听
     *
     * @param listener listener
     * @return SerialPortManager
     */
    public SerialPortManager setOnOpenSerialPortListener(OnOpenSerialPortListener listener) {
        mOnOpenSerialPortListener = listener;
        return this;
    }




    /**
     * 开启发送消息的线程
     */
    private void startSendThread() {
        // 开启发送消息的线程
        mSendingHandlerThread = new HandlerThread("mSendingHandlerThread");
        mSendingHandlerThread.start();
        // Handler
        mSendingHandler = new Handler(mSendingHandlerThread.getLooper()) {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                byte[] sendBytes = (byte[]) msg.obj;

                if (null != mFileOutputStream && null != sendBytes && 0 < sendBytes.length) {
                    try {
                        mFileOutputStream.write(sendBytes);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        };
    }

    /**
     * 停止发送消息线程
     */
    private void stopSendThread() {
        mSendingHandler = null;
        if (null != mSendingHandlerThread) {
            mSendingHandlerThread.interrupt();
            mSendingHandlerThread.quit();
            mSendingHandlerThread = null;
        }
    }

    /**
     * 开启接收消息的线程
     */
    private void startReadThread() {
        mSerialPortReadThread = new SerialPortReadThread(mFileInputStream);
        mSerialPortReadThread.start();
    }

    /**
     * 停止接收消息的线程
     */
    private void stopReadThread() {
        if (null != mSerialPortReadThread) {
            mSerialPortReadThread.release();
        }
    }

    /**
     * 发送数据
     *
     * @param sendBytes 发送数据
     * @return 发送是否成功
     */
    public boolean sendBytes(byte[] sendBytes) {
        if (null != mFd && null != mFileInputStream && null != mFileOutputStream) {
            if (null != mSendingHandler) {
                Message message = Message.obtain();
                message.obj = sendBytes;
                return mSendingHandler.sendMessage(message);
            }
        }
        return false;
    }

}

public class SerialPort {

    static {
        System.loadLibrary("SerialPort");
    }

    private static final String TAG = SerialPort.class.getSimpleName();

    /**
     * 文件设置最高权限 777 可读 可写 可执行
     *
     * @param file 文件
     * @return 权限修改是否成功
     */
    boolean chmod777(File file) {
        if (null == file || !file.exists()) {
            // 文件不存在
            return false;
        }
        try {
            // 获取ROOT权限
            Process su = Runtime.getRuntime().exec("su");
            //Process su = new ProcessBuilder().command("su").redirectErrorStream(true).start();
            // 修改文件属性为 [可读 可写 可执行]
            String cmd = "chmod 777 " + file.getAbsolutePath() + "\n" + "exit\n";
            su.getOutputStream().write(cmd.getBytes());
            int flag = su.waitFor();
            if (0 == flag) {
                if (file.canRead() && file.canWrite() && file.canExecute()){
                    return true;
                }

            }
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            // 没有ROOT权限
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }

    // 打开串口
    protected native FileDescriptor open(String path, int baudRate, int flags);

    // 关闭串口
    protected native void close();
}

 /**
     * 发送字符串
     */
    public void sendMsg(String args) throws UnsupportedEncodingException {
        byte[] sendContentBytes = args.getBytes("GBK");
        boolean sendBytes = mSerialPortManager.sendBytes(sendContentBytes);
    }

    /**
     * 发送指令
     */
    public void sendOrder(byte[]  bytes) throws UnsupportedEncodingException {
        boolean sendBytes = mSerialPortManager.sendBytes(bytes);
    }

当中还需要打印二维码，通过实验，以下代码可行：

/**
     * 生成二维码Bitmap
     *
     */
    public static Bitmap createQRImage(String url,int width,int height){
        try{
            if (url == null || "".equals(url) || url.length() < 1){//判断URL合法性
                return null;
            }
            Hashtable<EncodeHintType, String> hints = new Hashtable<>();
            hints.put(EncodeHintType.CHARACTER_SET, "utf-8");
            //图像数据转换，使用了矩阵转换
            BitMatrix bitMatrix = new QRCodeWriter().encode(url, BarcodeFormat.QR_CODE, width, height, hints);
            int[] pixels = new int[width * height];
            //下面这里按照二维码的算法，逐个生成二维码的图片，
            //两个for循环是图片横列扫描的结果
            for (int y = 0; y < height; y++){
                for (int x = 0; x < width; x++){
                    if (bitMatrix.get(x, y)){
                        pixels[y * width + x] = 0xff000000;
                    }
                    else{
                        pixels[y * width + x] = 0xffffffff;
                    }
                }
            }
            //生成二维码图片的格式，使用ARGB_8888
            Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
            bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
            return bitmap;
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
            return  null;
        }
    }

    /* *************************************************************************
     * 假设一个240*240的图片，分辨率设为24, 共分10行打印
     * 每一行,是一个 240*24 的点阵, 每一列有24个点,存储在3个byte里面。
     * 每个byte存储8个像素点信息。因为只有黑白两色，所以对应为1的位是黑色，对应为0的位是白色
     **************************************************************************/

    /**
     * 把一张Bitmap图片转化为打印机可以打印的字节流
     *
     * @param bmp
     * @return
     */
    public static byte[] draw2PxPoint(Bitmap bmp) {
        //用来存储转换后的 bitmap 数据。为什么要再加1000，这是为了应对当图片高度无法
        //整除24时的情况。比如bitmap 分辨率为 240 * 250，占用 7500 byte，5:5455,3,5447,4,5427
        //但是实际上要存储11行数据，每一行需要 24 * 240 / 8 =720byte 的空间。再加上一些指令存储的开销，
        //所以多申请 1000byte 的空间是稳妥的，不然运行时会抛出数组访问越界的异常。
        int size = bmp.getWidth() * bmp.getHeight() / 8 + 1000;
        byte[] data = new byte[size];
        int k = 0;
        //设置行距为0的指令
        data[k++] = 0x1B;
        data[k++] = 0x33;
        data[k++] = 0x00;
        // 逐行打印
        for (int j = 0; j < bmp.getHeight() / 24f; j++) {
            //打印图片的指令
            data[k++] = 0x1B;
            data[k++] = 0x2A;
            data[k++] = 33;
            data[k++] = (byte) (bmp.getWidth() % 256); //nL
            data[k++] = (byte) (bmp.getWidth() / 256); //nH
            //对于每一行，逐列打印
            for (int i = 0; i < bmp.getWidth(); i++) {
                //每一列24个像素点，分为3个字节存储
                for (int m = 0; m < 3; m++) {
                    //每个字节表示8个像素点，0表示白色，1表示黑色
                    for (int n = 0; n < 8; n++) {
                        byte b = px2Byte(i, j * 24 + m * 8 + n, bmp);
                        data[k] += data[k] + b;
                    }

                    k++;
                }
            }
            data[k++] = 10;//换行
        }
        //   long a=System.currentTimeMillis();
        byte[] data1 = new byte[k];
        System.arraycopy(data, 0, data1, 0, k);
        // long b=System.currentTimeMillis();
        //  System.out.println("结束字节:"+k+"---"+data.length+"耗时:"+(b-a));
        return data1;
    }

    /**
     * 灰度图片黑白化，黑色是1，白色是0
     *
     * @param x   横坐标
     * @param y   纵坐标
     * @param bit 位图
     * @return
     */
    public static byte px2Byte(int x, int y, Bitmap bit) {
        if (x < bit.getWidth() && y < bit.getHeight()) {
            byte b;
            int pixel = bit.getPixel(x, y);
            int red = (pixel & 0x00ff0000) >> 16; // 取高两位
            int green = (pixel & 0x0000ff00) >> 8; // 取中两位
            int blue = pixel & 0x000000ff; // 取低两位
            int gray = RGB2Gray(red, green, blue);
            if (gray < 128) {
                b = 1;
            } else {
                b = 0;
            }
            return b;
        }
        return 0;
    }

    /**
     * 图片灰度的转化
     */
    private static int RGB2Gray(int r, int g, int b) {
        int gray = (int) (0.29900 * r + 0.58700 * g + 0.11400 * b);  //灰度转化公式
        return gray;
    }

其中找了不少的资料，在这里推荐 ： 

• https://github.com/cepr/android-serialport-api  串口开发api
• https://blog.youkuaiyun.com/itdo_just/article/details/80514116  关于如何将api运用到自己项目中
• https://blog.youkuaiyun.com/qq_25817651/article/details/53135685  CMAKE的使用
• https://github.com/GrassQing/CommonPrintProvider  工具类
• https://blog.youkuaiyun.com/akunainiannian/article/details/8740007  串口操作