使用 Web Serial API 在浏览器中实现串口通讯(纯前端)

avatar
作者
猴君
阅读量:0

文章目录

目的

串口是非常常用的一种电脑与设备交互的接口。目前在浏览器上直接使用电脑上的串口设备了,这篇文章将介绍相关内容。

相关资料

Web Serial API 相关内容参考如下:
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Serial
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/SerialPort
https://wicg.github.io/serial/

这个API目前还处于实验性质,只有电脑上的Chrome、Edge、Opera等浏览器支持:
在这里插入图片描述

另外还需要注意的是从网页操作设备是比较容易产生安全风险的,所以这个API只支持本地调用或者是HTTPS方式调用。

对于这个API谷歌有提供示例工程:
在线使用:https://googlechromelabs.github.io/serial-terminal/
项目地址:https://github.com/GoogleChromeLabs/serial-terminal

下面这个项目做的挺不错的,直接拿来用也很好:
在线使用:https://itldg.github.io/web-serial-debug/
项目地址:https://gitee.com/itldg/web-serial-debug or https://github.com/itldg/web-serial-debug

在这里插入图片描述

使用说明

使用下面方法可以侦测电脑上串口设备插入与拔出:

// 全局串口设备插入事件 navigator.serial.onconnect = (event) => {     console.log("Serial connected: ", event.target); };  // 全局串口设备拔出事件 navigator.serial.ondisconnect = (event) => {     console.log("Serial disconnected: ", event.target); };  // 也可以对单个的串口设备设置插入与拔出事件 

使用下面方法可以显示电脑上的串口设备选择授权,或者显示已授权的串口设备列表:

// requestPort方法将显示一个包含已连接设备列表的对话框,用户选择可以并授予其中一个设备访问权限 // 对于USB虚拟串口而言该方法还可以传入一个过滤器,指定PID&VID的串口 const port = await navigator.serial.requestPort(); // port.forget(); // 取消授权 // port.getInfo() // 获取PID&VID (对于蓝牙串口好像是显示服务号)  // getDevices方法可以返回已连接的授权过的设备列表 const ports = await navigator.serial.getPorts(); 

使用 open 方法打开选中的串口设备后就可以进行数据交互了:

// open时可以传入串口参数 await port.open({     baudRate: 115200,     // bufferSize: 255,   // 读写缓存,默认255     // dataBits: 8,       // 数据位,默认8     // flowControl: none, // 流控制,默认无     // parity: none,      // 校验,默认无     // stopBits: 1,       // 停止位,默认1 }); 

打开后就可以发送数据了:

const encoder = new TextEncoder(); // const data= new Uint8Array(length); const writer = port.writable.getWriter(); await writer.write(encoder.encode("PING")); // await writer.write(data); writer.releaseLock(); 

同样可以设置数据接收:

while (port.readable) {   const reader = port.readable.getReader();   try {     while (true) {       const { value, done } = await reader.read();       if (done) {         // |reader| has been canceled.         break;       }       // Do something with |value|…     }   } catch (error) {     // Handle |error|…   } finally {     reader.releaseLock();   } } 

数据接收本身很简单,但需要注意的是在关闭串口前需要释放 reader 对象。

下面是关闭串口操作:

// 使用 await port.close(); 即可关闭串口,如果正在读写数据,需要先释放相关资源  let keepReading = true; let reader;  async function readUntilClosed() {   while (port.readable && keepReading) {     reader = port.readable.getReader();     try {       while (true) {         const { value, done } = await reader.read();         if (done) {           // |reader| has been canceled.           break;         }         // Do something with |value|...       }     } catch (error) {       // Handle |error|...     } finally {       reader.releaseLock();     }   }    await port.close(); }  const closed = readUntilClosed();  // Sometime later... keepReading = false; reader.cancel(); await closed; 

除了上面内容外还可以使用 setSignals 和 getSignals 来设置和获取流控制情况。

代码与演示

<!DOCTYPE html> <html lang="en">  <head>     <meta charset="UTF-8">     <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">     <title>Web Serial API Test</title>     <style>         * {             margin: 0;             padding: 0;         }          button,textarea {             margin: 1rem;             margin-bottom: 0;             padding: 0.5rem;             width: 20rem;         }          textarea {             resize: none;             overflow-y: scroll;             overflow-x: hidden;             height: 5rem;         }     </style>     <script>         if ("serial" in navigator) {             // alert("Your browser support Web Serial API."); // 浏览器不支持 Web Serial API         } else {             alert("Your browser is not support Web Serial API.");         }          // 全局串口设备插入事件         navigator.serial.onconnect = (event) => {             console.log("Serial port connected: ", event.target);         };          // 全局串口设备拔出事件         navigator.serial.ondisconnect = (event) => {             console.log("Serial port disconnected: ", event.target);         };     </script> </head>  <body>     <button id="btnSelect">select</button><br>     <button id="btnOpen">open</button><br>     <button id="btnClose">close</button><br>     <button id="btnSend">send</button><br>     <textarea id="iptOutput">D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7</textarea><br>     <textarea id="iptInput" readonly></textarea>     <script>         const btnSelect = document.querySelector("#btnSelect");         const btnOpen = document.querySelector("#btnOpen");         const btnClose = document.querySelector("#btnClose");         const btnSend = document.querySelector("#btnSend");         const iptOutput = document.querySelector("#iptOutput");         const iptInput = document.querySelector("#iptInput");          let port = null;         let reader = null;         let reading = false;          // 选择串口         btnSelect.onclick = async () => {             try {                 port = await navigator.serial.requestPort(); // 弹出系统串口列表对话框,选择一个串口进行连接                  let ports = await navigator.serial.getPorts(); // 获取已连接的授权过的设备列表                 console.log(ports);                  // await port.forget(); // 取消授权                  // console.log(port.getInfo()); // 打印PID&VID (对于蓝牙串口好像是显示服务号)              } catch (e) {                 console.log(e); // The prompt has been dismissed without selecting a device.             }         };          function updateInputData(data) {             let array = new Uint8Array(data); // event.data.buffer就是接收到的inputreport包数据了             let hexstr = "";             for (const data of array) {                 hexstr += (Array(2).join(0) + data.toString(16).toUpperCase()).slice(-2) + " "; // 将字节数据转换成(XX )形式字符串             }             iptInput.value += hexstr;             iptInput.scrollTop = iptInput.scrollHeight; // 滚动到底部         }          // 读取数据         async function listenReceived() {             if (reading) {                 console.log("On reading.");                 return;             }             reading = true;              while (port.readable && reading) {                 reader = port.readable.getReader();                 try {                     while (true) {                         const { value, done } = await reader.read();                         if (done) {                             // |reader| has been canceled.                             break;                         }                         // 需要特别注意的是:实际使用中即使对端是按一个个包发送的串口数据,接收时收到的也可能是分多段收到的                         updateInputData(value);                     }                 } catch (e) {                     console.log(e);                 } finally {                     reader.releaseLock();                 }             }              await port.close(); // 关闭串口             port = null;             console.log("Port closed.");         }          // 打开串口         btnOpen.onclick = async () => {             if (port === null) {                 console.log("Not selected.");                 return;             }             await port.open({                 baudRate: 115200,                 // bufferSize: 255,   // 读写缓存,默认255                 // dataBits: 8,       // 数据位,默认8                 // flowControl: none, // 流控制,默认无                 // parity: none,      // 校验,默认无                 // stopBits: 1,       // 停止位,默认1             });             listenReceived();             console.log("Port opened.");         }          // 关闭串口         btnClose.onclick = async () => {             if ((port === null) || (!port.writable)) {                 console.log("Not opened.");                 return;             }              if (reading) {                 reading = false;                 reader?.cancel();             }         }          // 获取发送窗口十六进制字符串转换为字节数组         function getOutputData() {             let outputDatastr = iptOutput.value.replace(/\s+/g, ""); // 去除所有空白字符             if (outputDatastr.length % 2 == 0 && /^[0-9a-fA-F]+$/.test(outputDatastr)) {                 // 获取字节数组长度                 const byteLength = outputDatastr.length / 2;                 // 创建字节数组                 const outputData = new Uint8Array(byteLength);                 // 将字符串转成字节数组数据                 for (let i = 0; i < byteLength; i++) {                     outputData[i] = parseInt(outputDatastr.substr(i * 2, 2), 16);                 }                 // 返回数据                 return outputData;             } else {                 throw "Data is not even or 0-9、a-f、A-F";             }         }          // 发送数据         btnSend.onclick = async () => {             if ((port === null) || (!port.writable)) {                 console.log("Not opened.");                 return;             }             const writer = port.writable.getWriter();             await writer.write(getOutputData()); // 发送数据             writer.releaseLock();         }      </script> </body>  </html> 

下面测试时我将串口的TX/RT短接在一起,发送什么数据就会收到什么数据:
在这里插入图片描述

总结

使用 Web Serial API 访问串口非常方便,目前来说唯一的问题是这还是实验性质的功能,可能之后接口还会变动,需要根据实际情况进行调整。

广告一刻

为您即时展示最新活动产品广告消息,让您随时掌握产品活动新动态!