Xamarin android serial port
This is a driver library to allow your Xamarin Android app to communicate with many common USB serial hardware. It uses the Android USB Host API available on Android 3.1+.
No root access, ADK, or special kernel drivers are required; all drivers are implemented in c#. You get a raw serial port with Read() , Write() , and other basic functions for use with your own protocols. The appropriate driver is picked based on the device’s Vendor ID and Product ID.
This is a Xamarin C# port of Mike Wakerly’s Java usb-serial-for-android library. It follows that library very closely. The main changes were to make the method names follow C# standard naming conventions. Some Java specific data types were replaced with .NET types and the reflection code is .NET specific. Code examples written for the Java version of the library should translate more or less faithfully to C#.
It also includes code derived from LusoVU’s XamarinUsbSerial library. XamarinUsbSerial was a C# wrapper for the Java usb-serial-for-android. It used an older version of the usb-serial-for-android .jar file.
UsbSerialForAndroid is a 100% C# port of the original java code.
This solution contains two projects.
- UsbSerialForAndroid — A port of the Java library usb-serial-for-android
- UsbSerialExampleApp — A Xamarin version of the example app that comes with usb-serial-for-android
1. Reference the library to your project
2. Copy the device_filter.axml from the example app to your Resources/xml folder. Make sure that the Build Action is set to AndroidResource
3. Add the following attribute to the main activity to enable the USB Host
4. Add the following IntentFilter to the main activity to receive USB device attached notifications
5. Add the MetaData attribute to associate the device_filter with the USB attached event to only see the devices that we are looking for
6. Refer to MainActivity.cs in the example app to see how connect to a serial device and read data from it.
Working with unrecognized devices
The UsbSerialForAndroid has been compiled with the Vendor ID/Product ID pairs for many common serial devices. If you have a device that is not defined by the library, but will work with one of the drivers, you can manually add the VID/PID pair.
UsbSerialProber is a class to help you find and instantiate compatible UsbSerialDrivers from the tree of connected UsbDevices. Normally, you will use the default prober returned by UsbSerialProber.getDefaultProber() , which uses the built-in list of well-known VIDs and PIDs that are supported by our drivers.
To use your own set of rules, create and use a custom prober:
Of course, nothing requires you to use UsbSerialProber at all: you can instantiate driver classes directly if you know what you’re doing; just supply a compatible UsbDevice.
- Serial chips: FT232R, CDC/ACM (eg Arduino Uno) and possibly others. See CompatibleSerialDevices.
- Android phones and tablets: Nexus 7, Motorola Xoom, and many others. See CompatibleAndroidDevices.
This is a port of the usb-serial-for-android library and code examples written for it can be adapted to C# without much effort.
For common problems, see the Troubleshooting wiki page for usb-serial-for-android library.
For other help and discussion, please join the usb-serial-for-android Google Group, usb-serial-for-android.
Источник
«Каких Марин?» или управляем контроллером через bluetooth с помощью мобильного приложения на Xamarin (Android)
В прошлой статье я пообещал рассказать, о том как подключать CANNY 3 tiny с помощью UART к bluetooth. И поскольку на этих майских особо не разгуляешься, было принято решение провести время с пользой и таки сдержать обещание. Но просто подключить контроллер к Bluetooth адаптеру HC-06, было бы слишком просто для Хабра.
Поэтому мы не просто всё подключим, но еще и напишем для нашей схемы примитивнейшее приложение для Android используя C# и Xamarin.
Если вы любите мониторить «концевики» и герконы, так как это люблю я, милости прошу под кат.
Вот о чем пойдет речь сегодня:
Часть I: Введение
Начну с хорошего, если не считать вставок программного кода на C#, то в этот раз статья будет сравнительно небольшая, потому что основные приемы работы с контроллером мы разобрали раньше. Чтобы не повторяться лишний раз, вот список статей, в которых мы уже разбирали основные приёмы работы с контроллером CANNY:
- «Раз, два, три – ёлочка гори!» или мой первый взгляд на контроллер CANNY 3 tiny — в этой статье мы разбирали что из себя представляет контроллер, а также азы работы в среде разработки CannyLab.
- «У Предназначения масса обличий. » или автоматизируем управление автолампой с помощью CANNY 3 tiny и фоторезистора — в этой статье мы разбирали работу с USB Virtual COM-port, подключение датчиков к АЦП, а также высокочастотный ШИМ на выходах контроллера.
- «Как зеницу ока. » или делаем простенькую охранную систему на базе микроконтроллера (CANNY или Arduino) и Raspberry PI — в этой статье мы разбирали работу с UART, а также повторили ранее пройденное.
При подготовке данной статьи я использовал следующее железо: контроллер CANNY 3 tiny, bluetooth адаптер HC-06, концевой выключатель (концевик Trema-модуль), геркон, старые проводные наушники, макетную плату, провода, «крокодилы».
Мы будем собирать систему, которая с помощью мобильного приложения мониторит состояние двух датчиков и при необходимости может в ручном режиме подавать звуковой сигнал.
Все что будет изложено в данной статье, выдумано чисто в учебно-демонстрационных целях. Я просто хотел показать, некоторые приемы работы с контроллером, а также, чтобы купленные в свое время железки хоть как-то отработали свою стоимость.
Несмотря на далекий от реальности характер решаемой задачи мы представим, что делаем систему мониторинга за раздвижной дверью купе. Когда она начнет движение, сработает геркон, а в конце пути даст сигнал концевик. Если нам надо будет привлечь внимание, например, чтобы дверь обратно закрыли, мы подадим «писклявый» сигнал через динамик. Правда динамика у меня нет, но зато есть старые наушники.
Ну и, как всегда, примечание. Настоятельно не рекомендую использовать, материалы данной статьи, как истину в последней инстанции. Многие вещи я сам делал в первый раз, их наверняка можно сделать лучше.
Часть II: Подключение схемы и программа для CANNY 3 tiny
Для начала, чтобы никого в авторских правах не обидеть уточню, что идею подключить контроллер к HC-06, по управлять им через приложение «Serial bluetooth terminal» и некоторые приемы при разработке диаграммы, я позаимствовал с форума, но само собой я их адаптировал под свою задачу.
Схема подключения выглядит следующим образом:
Концевик и геркон подключены к выводам контроллера №6 и №5, наушники к выводу №4 (у него есть ВЧ ШИМ), UART RX – это вывод № 1, UART TX – вывод № 2, вывод № 3 используется для подачи «+5В», вывод «-» — для связи с «землей».
Вот как это выглядит в сборе:
Диаграмму (программу) для СANNY 3 tiny я разрабатывал в CannyLab версии 1.42, возможно в других версиях среды разработки и с другими контроллерами, надо будет внести изменения в диаграмму.
Вот, что получилось:
Блоки связанные с настройкой контроллера и отправкой сообщения по UART, разбирали в прошлой статье.
Разберём подробней два оставшихся.
Блок «Получение сообщения по UART», отвечает за включение сирены(наушников). В принципе он нужен, чтобы разобрать пример, получения сообщения по UART.
Вначале мы проверяем есть ли полученные данные в UART, если есть, то подаем на вход «Е» D-триггера единицу, в таком случае триггер копирует значение со входа “D” в который мы запишем первые два символа из сообщения пришедшего по UART. Я не хотел всё усложнять поэтому дальше мы используем простую схему. Предполагаем, что по UART к нам придет любое число от 00 до 99, переводим это число из символьной формы в числовую (рекомендую почитать как работает блок конвертера у меня с ним был небольшой «затык»). Дальше любое значение «>0» на входе детектора переднего фронта вызывает единичный сигнал, который включит на 5 секунд выход №4, работающий в режиме ВЧ ШИМ.
Вы можете в настройках поиграться с периодом заполнения ВЧ ШИМ, от этого будет зависеть, звук в наушниках.
Перейдем к блоку «Формирование сообщения». Его реализация на первый взгляд может показаться необычной. Объясняется это тем, что я толком не разобрался как работать с программой Serial bluetooth terminal и с аналогичным bluetooth протоколом в Xamarin.
Забегу немножко вперёд и скажу, что я так и не научился гарантированно получать на смартфоне отправленное с контроллера сообщение. Если с проводным UART в прошлой статье все было очевидно, то с Bluetooth на практике вместо отправленного сообщения может прочитаться только его часть и смысл передаваемой команды нарушиться.
Я решил, что самое простое решение — это передавать одно число, которое гарантированно дойдет до адресата без потерь.
В нашем случае мы мониторим дискретное состояние геркона и концевика. То есть у нас всего 4 возможные комбинации: геркон и концевик выключены, включен только кто-то один, оба включены.
Поскольку геркон и концевик дают дискретный сигнал (0/1) нужно как-то их различить. Для этого умножим значение сигнала геркона на 2. Теперь получается, что сумма сигналов даст нам значения от 0 до 3.
Теперь разберем не очевидный вариант с прибавлением к этому значению пятидесяти. Дело в том, что CannyLab передает в UART пару символов, то есть вместо 3 допустим 03, но как я говорил есть риск потери части информации. Например, из значения 01, программа на смартфоне может прочитать только первый «0», а это уже будет ошибка.
Можно было бы заморочиться и преобразовать данные, заменив, например символ «D1» регистра какой-нибудь буквой или пробелом, но я решил сделать проще. Я превратил значение 01 в 51 (02 в 52 и т.д.). Пятерка не несет сигнала и я ее вырезаю на уровне программы для смартфона. Таким образом, у нас всегда гарантированно остается полезная часть сообщения.
Загружаем программу в контроллер, нажимаем «запустить», если все работает как задумано, то HC-06 начнет периодически мигать красным светодиодом.
Далее сопрягаем смартфон с адаптером. Теперь можно проверить работоспособность в приложении «Serial Bluetooth terminal» или любом другом с похожим функционалом.
Запишите адрес Bluetooth адаптера, он нам пригодится в следующей главе.
Как видите данные приходят, в зависимости от состояния датчиков, а если отправить «11», то в наушниках послышится противный писк. Можно было бы на этом и остановиться, но давайте набросаем примитивное приложение.
Программу для контроллера и исходный код программы для смартфона можно скачать с GitHub
Хотелось бы отметить, что вам не обязательно реализовывать всё в железе именно на контроллерах CANNY, вы вполне можете написать программу для Arduino или другого любимого вами контроллера. Изначально я и сам планировал написать дополнительно еще и версию скетча для Arduino, но поскольку убил почти все майские праздники, на подключение CANNY и приложение для смартфона у меня уже просто не осталось сил.
Часть III: Пишем приложение на Xamarin для Android
Я знаю, что Xamarin скажем мягко – не самое популярное решение для мобильной разработки. И возможно у вас уже возник вопрос: «Почему я его выбрал?». Ответить на него мне бы хотелось словами из одноименной песни Псоя Короленко:
Честно, нет никаких объективных причин. Просто пару лет назад я учил азы C# и все хотел посмотреть, что такое Xamarin. И теперь из-за «самоизоляции» наконец-то дошли руки.
Ну и еще раз напомню. Я первый раз встречаюсь с Xamarin и это мое первое приложение для Android. Не стоит слепо копировать мой кривой код, если вдруг вы сможете найти более красивое решение, воспользуйтесь им.
При разработке своей программы я опирался на этот материал. Статья не особо разжевана, да еще и на испанском, поэтому я всё-таки счел уместным поделиться с вами своей вариацией на эту тему.
Я собирал программу в Visual studio 2019 community edition.
Первым делом создадим новый пустой проект для Android (Xamarin), как на картинке.
Я вносил изменения только в три файла, целиком их можно просмотреть на GitHub, а тут разберем только важные части:
В стандартный шаблон добавлены 2 разрешения:
activity_main.xml
Был убран контейнер по умолчанию (RelativeLayout). Вместо него был добавлен, контейнер LinearLayout просто потому, что он проще. В данном контейнере все элементы выравниваются по вертикали, растягиваясь на всю ширину экрана.
Любому человеку немного знакомому с HTML вёрсткой или XML не составит труда разобраться со структурой пользовательского интерфейса. У нас есть три доступных только для чтения текстовых поля (TextView), один переключатель(Switch), который работает по сути как чекбокс и одна самая обычная кнопка(Button). Элементы можно разместить на форме путем перетаскивания из конструктора, а в окне свойств или в коде задать им более удобные Id, текстовые заглушки и другие параметры.
Осталось описать логику программы.
Ниже под спойлером код целиком для удобства
Теперь по частям.
Блоки с подключением пространств имен, объявлением класса и т.п. я пропущу.
Создаём переменные с которыми позже свяжем элементы пользовательского интерфейса:
Дальше идет, код из примера на который я опирался. Переменные (поля) необходимые для работы тех или иных методов.
Нам здесь важно вбить адрес вашего модуля HC-06 в поле address.
Поскольку это мой первый опыт разработки для смартфонов в том числе работы с Xamarin, я решил ничего не усложнять поэтому адрес устройства, как и в исходном примере, жестко зафиксирован. Если хотите вы можете посмотреть эту статью, там похоже реализован перебор доступных Bluetooth устройств.
Этот метод создается автоматически, наша задача связать в нем объекты UI с полями класса, а также привязать обработчики для реакций на события ( startSiren.Click и bltSwitch.CheckedChange ).
Проверяем подключение по Bluetooth:
Включение сирены. По сути просто отправка символов «11» в контроллер:
Проверка состояния переключателя (если смещен в право значит включён):
При включении начинаем соединение с Bluetooth.
Реализация непосредственно подключения:
А вот один из самых важных методов — непосредственно считывание данных:
Многие элементы метода я оставил как в примере, как я понимаю вначале создается соединение с потоком данных, если в буфере с прочитанными данными, что-то есть то оно считывается в переменную valor . При этом как я и обещал, цифру «5» мы просто удалим.
Дальше мы убираем из считанного сообщения все символы кроме цифр string command = new string(valor.Where(char.IsDigit).ToArray());
Ну а после уже все просто в зависимости от того какое число нам пришло, выводим тот или иной статус в UI.
Эти два метода я кардинально не менял:
Как я понимаю в данном блоке кода реализованы отправка сообщения и обработчик события на зарос разрешения доступа к Bluetooth.
Как ни странно, но все работает:
Часть IV: Заключение
Вот как работа программы выглядит в натуре:
Вот таким был мой первый опыт разработки приложений для смартфона на Android.
Хотелось бы отметить, что VS 2019 и Xamarin на моем стареньком компьютере работают очень медленно.
При первой сборке проекта, я реально успел съесть еще этих мягких французских булок да выпить чаю. Также само приложение получилось откровенно убогое, переключатель «вкл/выкл» работает очень не удобно, но с другой стороны учитывая, что я лишь немного знаком с базовыми приёмами разработки для .NET, а также то, что я вообще не программист, я смог даже не проходя целиком ни одного туториала и ни одного урока, за день набросать свое первое приложение. Поэтому порог вхождения для создания элементарного приложения получается достаточно низкий.
Я так понимаю, контроллеры CANNY можно использовать при тюнинге автомобилей, особенно отечественных так, что вполне можно сделать какую-нибудь «фичу» и написать к ней приложение для смартфона. Главное помнить, что при питании от бортовой сети автомобиля на выходах контроллера будет тоже напряжение что и на входе (например, 12 В вместо 5 В). Не забудьте защитить Bluetooth адаптер, чтобы он ненароком не вышел из строя.
Статья оказалась для меня очень трудоёмкой, надеюсь, что все было не зря и она вам понравиться.
Источник
