目的

上位機與各種電路模塊間常常采用串口進行通訊，Node.js中可以使用SerialPort模塊操作串口，這篇文章將對其使用進行簡單說明。

官網(wǎng)：https://serialport.io/
文檔：https://serialport.io/docs/
項目地址：https://github.com/serialport/node-serialport

目前SerialPort模塊版本為 9.2.7

模塊安裝

使用下面命令就可以安裝SerialPort模塊：

npm install serialport

SerialPort模塊功能中有部分是用C/C++實現(xiàn)的，所以不同的平臺需要該平臺可用的二進制文件才能運行，對于常見的平臺通常會有預(yù)編譯好的二進制文件。如果沒有的話通常會嘗試使用 node-gyp （依賴Python 3.x）進行編譯，通常包管理器會自動處理相關(guān)事務(wù)：

有時候或是有些平臺下可能需要手動編譯。對于編譯而言需要平臺上有相應(yīng)的編譯工具，可以參考 《Node.js入門 02：包管理器npm》 這個文章中的模塊編譯章節(jié)。

安裝了編譯工具后可以重新安裝SerialPort模塊或者手動進行編譯處理，具體內(nèi)容可以參考SerialPort模塊文檔中 Installing SerialPort 章節(jié)：https://serialport.io/docs/guide-installation/

基礎(chǔ)使用

安裝SerialPort模塊后可以使用 const SerialPort = require('serialport') 方式導(dǎo)入。

掃描端口

使用 SerialPort.list(): Promise<PortInfo[]> 靜態(tài)方法可以獲取設(shè)備上的串口列表，比如下面演示：

const SerialPort = require('serialport');

SerialPort.list().then((ports) => {
    console.log(ports); // 打印串口列表
}).catch((err) => {
    console.log(err);
});

需要注意的是同一個端口在這個列表中有可能會重復(fù)出現(xiàn)。

也可以使用 async / await 方式使用上面方法：

const SerialPort = require('serialport');

(async () => {
    try {
        let ports = await SerialPort.list();
        console.log(ports); // 打印串口列表
    } catch (error) {
        console.log(error);
    }
})();

打開端口

默認情況下創(chuàng)建 SerialPort 對象就會打開端口，比如下面這樣：

const SerialPort = require('serialport');

const port = new SerialPort('COM6', (err) => {
    if (err) {
        console.log('端口打開失??！');
        return;
    }
    console.log('端口打開成功！');
});

SerialPort類的構(gòu)造方法中有一個 autoOpen 選項用于控制創(chuàng)建對象是是否自動打開端口，默認為自動打開，也可以將它關(guān)閉，這樣可以后面手動進行打開端口動作：

const SerialPort = require('serialport');

const port = new SerialPort('COM6', { autoOpen: false });

port.open(function (err) {
    if (err) {
        console.log('端口打開失?。?);
        return;
    }
    console.log('端口打開成功！');
});

SerialPort類的構(gòu)造方法中可以使用 baudRate 選項設(shè)置串口通訊波特率，默認為9600：

const SerialPort = require('serialport');

const port = new SerialPort('COM6', { baudRate: 115200 }); // 設(shè)置波特率為115200

更多內(nèi)容可以參考下面章節(jié)SerialPort類的構(gòu)造方法說明。

發(fā)送數(shù)據(jù)

可以使用SerialPort對象的 write 方法發(fā)送數(shù)據(jù)，該方法會將要發(fā)送的數(shù)據(jù)放入發(fā)送緩存，然后依次發(fā)送，比如下面這樣：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

port.write('Hello world!\n'); // 發(fā)送字符串
port.write(Buffer.from('Hey!\n')); // 發(fā)送Buffer數(shù)據(jù)
port.write(new Uint8Array([0x48, 0x69, 0x21, 0x0A])); // 發(fā)送字節(jié)數(shù)組

write 方法也可以添加回調(diào)函數(shù)：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

port.write('Hello world!\n', (err) => {
    if (err) {
        console.log('write操作失??！');
        return;
    }
    console.log('write操作成功！');
});

需要注意的是上面的回調(diào)函數(shù)非異常狀態(tài)下觸發(fā)的時候只是表示 write 方法本身操作完成，并不代表數(shù)據(jù)完全從端口發(fā)送完成，可以使用 drain 方法來處理，該方法會阻塞直到發(fā)送完成：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

port.write('Hello world!\n');
port.drain(err => {
    if (err) return;
    console.log('發(fā)送完成！');
});

接收數(shù)據(jù)

可以使用下面方式接收數(shù)據(jù)：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

// 以 paused mode 監(jiān)聽收到的數(shù)據(jù)，需要主動讀取數(shù)據(jù)
port.on('readable', () => {
    console.log(port.read()); // 使用read方法讀取數(shù)據(jù)，可以指定讀取字節(jié)數(shù)
});

// 以 flowing mode 監(jiān)聽收到的數(shù)據(jù)
port.on('data', (data) => {
    console.log(data);
});

除了上面方式外，也可以使用 pipe 將數(shù)據(jù)傳送到另一個流。

錯誤處理

SerialPort對象大多數(shù)操作都有回調(diào)函數(shù)，回調(diào)函數(shù)中的第一個參數(shù)都是異常對象。另外也可以通過 error 事件來統(tǒng)一處理異常：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

port.on('error', err => {
    console.log(err);
});

數(shù)據(jù)解析器

SerialPort模塊中準備了一些數(shù)據(jù)解析器，主要用來處理收到的一些一些常見形式的串口數(shù)據(jù)，主要提供的功能如下：

ByteLength Parser
以收到的數(shù)據(jù)長度為單位進行解析：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

const ByteLength = require('@serialport/parser-byte-length');
const parser = port.pipe(new ByteLength({ length: 8 })); // 每收到8個字節(jié)觸發(fā)
parser.on('data', chunk => {
    console.log(chunk); // 打印收到的數(shù)據(jù)
});

ccTalk Parser
解析 ccTalk 格式數(shù)據(jù)，格式詳見：https://en.wikipedia.org/wiki/CcTalk

Delimiter Parser
以指定字符為界限處理數(shù)據(jù)：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

const Delimiter = require('@serialport/parser-delimiter');
const parser = port.pipe(new Delimiter({ delimiter: '\n' })); // 以 \n 分隔處理數(shù)據(jù)
parser.on('data', chunk => {
    console.log(chunk.toString()); // 打印收到的數(shù)據(jù)
});

delimiter選項可以是 string|Buffer|number[] ；includeDelimiter選項表示數(shù)據(jù)中是否包含分隔符，默認不包含。

InterByteTimeout Parser
指定時間未收到數(shù)據(jù)觸發(fā)解析：

const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');

const InterByteTimeout = require('@serialport/parser-inter-byte-timeout');
const parser = port.pipe(new InterByteTimeout({interval: 2000})); // 2000毫秒未接到數(shù)據(jù)觸發(fā)
parser.on('data', chunk => {
    console.log(chunk); // 打印收到的數(shù)據(jù)
});

maxBufferSize選項用于指定接收到該數(shù)量數(shù)據(jù)后就算沒有超時也將觸發(fā)動作。

Readline Parser
以行為單位解析數(shù)據(jù)，默認行分隔符為 \n，可以使用 delimiter 選項重新設(shè)置為其它的，比如 \r\n 。

Ready Parser
以開始標志進行解析。

Regex Parser
以正則表達式為分隔進行解析。

SerialPort類

使用SerialPort模塊主要就是使用SerialPort類，其介紹在SerialPort模塊文檔中 Stream Interface 章節(jié)：https://serialport.io/docs/api-stream，這里稍微摘錄下其中部分內(nèi)容。

構(gòu)造方法

new SerialPort(path [, openOptions] [, openCallback])

構(gòu)造方法用于創(chuàng)建一個串口對象，path為串口號，openCallback為自動打開失敗時的回調(diào)函數(shù)；

openOptions常用選項如下：

屬性

SerialPort有下面幾個屬性可讀：
path 、 baudRate 、 isOpen 、 binding

事件

SerialPort會觸發(fā)的事件有下面幾個：

• open 端口打開時觸發(fā)；
• error 發(fā)送錯誤時觸發(fā)；
• close 端口關(guān)閉時觸發(fā)；
• data 收到數(shù)據(jù)時觸發(fā)；
• drain 如果write方法返回false，則再次調(diào)用write方法時將觸發(fā)該事件；

方法

SerialPort可用的一些方法如下：

• open(() => {}): void 打開端口；
• update(options: updateOptions, callback?: err => {}): void 更改波特率；
• write(data: string|Buffer|Array<number>, encoding?: string, callback?: error => {}): boolean 發(fā)送數(shù)據(jù)；
• read(size?: number): string|Buffer|null 讀取數(shù)據(jù)；
• close(callback?: error => {}): void 關(guān)閉端口；
• set(options: setOptions, callback?: error => {}): void 設(shè)置流控制；
• get(callback: (error, data: ModemStatus) => {}): void 獲取已打開端口的流控制狀態(tài)；
• flush(callback? error => {}):void 清空接收和發(fā)送緩存中未處理數(shù)據(jù)；
• drain(callback? error => {}):void 等待數(shù)據(jù)發(fā)送完成；
• pause(): this 暫停 flowing mode 觸發(fā)data事件，轉(zhuǎn)為 paused mode；
• resume(): this 恢復(fù) data 事件，從 paused mode 轉(zhuǎn)為 flowing mode；

命令行工具

SerialPort模塊也提供了一些命令行工具，用于直接在命令行界面中使用。下面是官網(wǎng)首頁的使用演示：

更多內(nèi)容可以參考SerialPort模塊文檔中 Command Line Tools 章節(jié)：https://serialport.io/docs/guide-cli

總結(jié)

Node.js的SerialPort模塊使用主要就是上面一些內(nèi)容了。

另外需要提一點的是SerialPort模塊并不是直接操作串口，而是調(diào)用了各個平臺上底層的接口來使用串口，如果有進行相關(guān)內(nèi)容的開發(fā)或是有特殊需求的話可以參考SerialPort模塊文檔中Binding相關(guān)內(nèi)容。

到此這篇關(guān)于Node.js中SerialPort(串口)模塊使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Node.js SerialPort內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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