一、Web Serial API
Web Serial API是W3C提出的一项新技术，它允许Web应用直接与串口设备通信，这项技术使得在浏览器中直接与硬件设备交互成为可能，非常适合轻量级、跨平台的应用，Google Chrome和Microsoft Edge已经支持该API。
二、使用Web Serial API的步骤
1. 检查浏览器支持
需要确保你的浏览器支持Web Serial API，可以通过以下代码进行检查：
if ('serial' in navigator) {
console.log('Web Serial API supported.');
} else {
console.log('Web Serial API not supported.');
} 2. 请求串口设备
通过调用navigator.serial.requestPort()方法请求用户选择一个串口设备：
async function getPort() {
try {
const port = await navigator.serial.requestPort();
await port.open({ baudRate: 9600 });
return port;
} catch (error) {
console.error("Failed to get serial port: ", error);
}
} 3. 读取数据
使用port.readable.getReader()方法从串口读取数据：
async function readData(port) {
const reader = port.readable.getReader();
try {
while (true) {
const { value, done } = await reader.read();
if (done) {
break;
}
console.log(new TextDecoder().decode(value));
}
} catch (error) {
console.error('Error reading from serial port:', error);
} finally {
reader.releaseLock();
}
} 4. 写入数据
使用port.writable.getWriter()方法向串口写入数据：
async function writeData(port, data) {
const writer = port.writable.getWriter();
try {
await writer.write(new TextEncoder().encode(data));
} catch (error) {
console.error('Error writing to serial port:', error);
} finally {
writer.releaseLock();
}
} 三、Node.js与serialport库的使用
对于更复杂的应用，尤其是需要后台服务与串口设备通信的场景，使用Node.js和serialport库是更为合适的选择，Node.js提供了强大的异步I/O能力，而serialport库则提供了全面的串口操作API。
1. 安装serialport库
需要安装serialport库：
npm install serialport
2. 打开串口
创建一个SerialPort对象并打开串口：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('/dev/tty-usbserial1', { baudRate: 9600 }); 3. 读取数据
监听串口数据的接收事件：
port.on('data', function (data) {
console.log('Data:', data.toString());
}); 4. 写入数据
向串口发送数据：
port.write('Hello from Node.js', function (err) {
if (err) {
return console.log('Error on write: ', err.message);
}
console.log('Message written');
}); 四、应用场景与注意事项
1. 应用场景
教育领域：如编程教学与硬件交互实验，学生只需打开浏览器即可编写代码并上传到开发板，无需复杂的IDE配置。
工业自动化：如设备监控系统，通过串口连接传感器和执行器，实现数据采集和控制。
IoT设备：如智能家居系统，通过串口与各种智能设备进行通信，实现远程监控和控制。
2. 注意事项
权限问题：Web Serial API要求用户在每次使用时手动授予权限，因此不适合需要长时间无人值守的自动化任务。
安全问题：由于串口设备通常直接与硬件交互，确保通信数据的安全性和完整性非常重要。
兼容性问题：不同操作系统和浏览器对串口API的支持情况不同，需要在开发前进行充分测试。
五、案例分析
1. 教育领域的应用
在编程教学中，使用Web Serial API可以快速构建一个与Arduino等开发板交互的Web应用，学生只需打开浏览器即可编写代码并上传到开发板，无需复杂的IDE配置，大大降低了学习门槛，以下是一个基本的HTML页面，用于连接Arduino并通过串口发送数据：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Arduino Web Serial</title>
</head>
<body>
<button id="connect">Connect</button>
<textarea id="output" rows="10" cols="30"></textarea>
<script>
document.getElementById('connect').addEventListener('click', async () => {
const port = await navigator.serial.requestPort();
await port.open({ baudRate: 9600 });
const reader = port.readable.getReader();
const writer = port.writable.getWriter();
document.getElementById('output').textContent = 'Connected';
// 示例：每秒钟发送一次数据
setInterval(() => {
writer.write(new TextEncoder().encode('Hello Arduino'));
writer.releaseLock();
}, 1000);
reader.read().then(({ value, done }) => {
if (!done) {
document.getElementById('output').textContent += new TextDecoder().decode(value);
reader.read().then(({ value, done }) => {
if (!done) {
document.getElementById('output').textContent += new TextDecoder().decode(value);
} else {
reader.releaseLock();
}
});
} else {
reader.releaseLock();
}
});
});
</script>
</body>
</html> 这段代码展示了如何使用Web Serial API与Arduino进行简单的数据交换，点击“Connect”按钮后，浏览器会请求用户选择一个串口设备，并尝试以9600波特率打开它，成功连接后，每秒钟向串口发送一次“Hello Arduino”消息，并在页面上显示接收到的数据。
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原创文章，作者：未希，如若转载，请注明出处：https://www.kdun.com/ask/1421738.html
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