创客成长之路 -- 先定一个小目标做他个小项目【中篇】
本帖最后由 ShineHua2017 于 2017-4-21 10:43 编辑上次介绍了UVD小项目的硬件和固件的实现。虽然使用核心固件或usbkey固件可以不借助任何上位机APP即可读取信息。但是如果搭配一个更直观友好的APP可以给使用者带来更加好的感受。
做了一个Android端demo供大家参考(UVD使用uvd_usbhid_kernel版本固件)， APP UI选择使用直接的色块对应曝晒等级的方式带给使用者最直接的感受，另外主题模式选择精简干练的对话模式，加入监听系统USB设备插入事件，当有UVD设备插入后APP能很smart的自动运行并弹出界面
APP源码可以从我的github仓库checkout传送门
已编译并sign的apk可以在这里下载传送门
再介绍一下Android下APP实现过程
在动手写Android代码之前，我们先来确认一下我们UVD的固件代码和上位机的握手协议是否正常工作。在uvd_usbhid_kernel版本固件中程序流程如下
怎样验证usb host发送get信息和UVD返回json格式数据，这里可以利用digistump组织做好的PC端debug小工具send、receive
digistump还很贴心的使用C++和Python编译了Windows/Linux/Mac的三种版本工具和源码可以到digistump的github clone传送门
将UVD插入已安装驱动的PC机USB接口，使用命令行执行send g发送读取指令，执行receive读取UVD返回的数据（如何安装PC上Windows/Linux驱动见上篇演示的固件更新工具）
确认下位机固件通信正常以后，下面就是研究怎样在Andorid环境下使用Java代码实现同样的通信功能。
Android系统下USB相关开发背景资料见Google开发官网传送门
只要知道分Host and Accessory两种模式(USB Accessory是我们在Arduino ADK开发上常用的)我们这里需要使用USB Host模式，手机作为类似PC的角色。USB协议只需要了解USB HID设备类协议部分，网上有很多整理的不错的帖子，可以参考这篇传送门
在了解了官方API sample资料我们就可整一个测试code，先抓取一下Android下的USB设备信息。来确认UVD在Android系统下是否能正常挂载，是否有权限开启USB device。抱着忐忑的心情运行测试code抓取信息。运气还不错我的小米Note4X系统原生支持libusb，UVD挂载成功。官方文档有讲USB accessory and host modes are directly supported in Android 3.1 (API level 12) or newer platforms. 也就是说你的Android手机系统没有被品牌商二次开发精简过，就没有兼容性的问题
从图片中可以得到我们UVD设备的PID/VID值5824/1503(十进制)，挂载了1个interface(mClass=3，mSubClass=0，mProtocol=0)，1个interrupt类型endpoint。未配置endpoint情况下直接open device也是成功，权限没有问题
在初次研究了官方的UsbDeviceConnection类里提供的bulkTransfer()和controlTransfer()两种收发数据的方法参数并不是很理解，索性跟踪一下前面提到的debug工具send/receive的usb数据流。
使用USBlyzer usb抓包工具追踪在PC上执行send g和receive的命令时usb数据信息如下：
从两张信息流追踪图片即可得到我们所需要的所有信息
1.采用控制管道即controlTransfer()方式传输数据，而USB HID设备协议有定义所有HID设备通过USB的控制管道（默认管道，即端点0）和中断管道与主机通信。引申出我们不需要在Android代码中定义endpointout和endpointin端口，可以直接使用controlTransfer(int requestType, int request, int value, int index, byte[] buffer, int length, int timeout)方法实现收发，该方法通过0节点向此设备传输数据，传输的方向取决于请求的类别，如果requestType为USB_DIR_OUT则为写数据，USB_DIR_IN, 则为读数据。
2.controlTransfer()方法的所用参数在两张追踪图的下方已经全部给出，照着写就好了
最后贴一下完成后的Android代码截图：package com.shine.geektoy_uvd;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.HashMap;
import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;
import android.app.Activity;
import android.hardware.usb.UsbDevice;
import android.hardware.usb.UsbDeviceConnection;
import android.hardware.usb.UsbInterface;
import android.hardware.usb.UsbManager;
import android.os.Bundle;
import android.view.KeyEvent;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
public class MainActivity extends Activity {
private TextView info;
//private TextView info2;
private final int VendorID = 5824;
private final int ProductID = 1503;
private UsbManager myUsbManager;
private UsbDevice myUsbDevice;
private UsbInterface myInterface;
private UsbDeviceConnection myDeviceConnection;
private String status = "";
int[] imageIds = new int[] { R.drawable.unknown, R.drawable.low,
R.drawable.mod, R.drawable.high, R.drawable.vh, R.drawable.ext };
int currentImageId = 0;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
info = (TextView) findViewById(R.id.data);
//info2 = (TextView) findViewById(R.id.data2);
myUsbManager = (UsbManager) getSystemService(USB_SERVICE);
final ImageView show = (ImageView) findViewById(R.id.show);
if (enumerateDevice() != false) {
if (findInterface() != false) {
openDevice();
if (status.contains("low")) {
show.setImageResource(imageIds);
} else if (status.contains("moderate")) {
show.setImageResource(imageIds);
} else if ((status.contains("high"))&&(!status.contains("very"))) {
show.setImageResource(imageIds);
} else if (status.contains("veryhigh")) {
show.setImageResource(imageIds);
} else if (status.contains("extreme")) {
show.setImageResource(imageIds);
} else {
show.setImageResource(imageIds);
}
} else {
info.setText("UVD未连接");
}
} else {
info.setText("UVD未连接");
}
}
private boolean enumerateDevice() {
if (myUsbManager != null) {
HashMap<String, UsbDevice> deviceList = myUsbManager
.getDeviceList();
if (!deviceList.isEmpty()) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (UsbDevice device : deviceList.values()) {
if (device.getVendorId() == VendorID
&& device.getProductId() == ProductID) {
myUsbDevice = device;
return true;
}
}
}
}
return false;
}
private boolean findInterface() {
if (myUsbDevice != null) {
// showTmsg("interfaceCounts : " + myUsbDevice.getInterfaceCount());
for (int i = 0; i < myUsbDevice.getInterfaceCount(); i++) {
UsbInterface intf = myUsbDevice.getInterface(i);
if (intf.getInterfaceClass() == 3
&& intf.getInterfaceSubclass() == 0
&& intf.getInterfaceProtocol() == 0) {
myInterface = intf;
return true;
// showTmsg("取得端点信息:" +
// myInterface.getEndpoint(0).toString());
}
}
}
return false;
}
private void openDevice() {
if (myInterface != null) {
UsbDeviceConnection conn = null;
if (myUsbManager.hasPermission(myUsbDevice)) {
conn = myUsbManager.openDevice(myUsbDevice);
}
if (conn == null) {
}
if (conn.claimInterface(myInterface, true)) {
ByteBuffer getbuf = ByteBuffer.allocate(80);
CharBuffer getchar = CharBuffer.allocate(80);
myDeviceConnection = conn;
// showTmsg("打开设备成功");
byte[] buffer = new byte;
byte[] getvalue = new byte;
boolean jsvalue = false;
myDeviceConnection.controlTransfer(0x20, 0x09, 0x0000, 0x0067,
buffer, buffer.length, 1000);
myDeviceConnection.controlTransfer(0x20, 0x09, 0x0000, 0x000A,
buffer, buffer.length, 1000);
try {
Thread.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
for (int i = 0; i < 80; i++) {
myDeviceConnection.controlTransfer(0xA0, 0x01, 0x0000,
0x0000, getvalue, getvalue.length, 1000);
if (getvalue == 123) {
jsvalue = true;
}
if (jsvalue == true) {
getbuf.put(getvalue);
}
if (jsvalue == true && getvalue == 125) {
jsvalue = false;
getbuf.flip();
break;
}
}
conn.close();
conn.releaseInterface(myInterface);
Charset cs = Charset.forName("UTF-8");
getchar = cs.decode(getbuf);
//info2.setText(getchar.toString());
try {
JSONObject myJsonObject = new JSONObject(getchar.toString());
info.setText("实时数据：" + myJsonObject.getString("real_data"));
status = myJsonObject.getString("exposure_level");
} catch (JSONException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} else {
conn.close();
}
}
}
/*
* private void showTmsg(String msg) { Toast.makeText(MainActivity.this,
* msg, Toast.LENGTH_SHORT).show(); }
*
* private void showTmsg_int(int msg) { Toast.makeText(MainActivity.this,
* msg, Toast.LENGTH_SHORT).show(); }
*/
}
未完待续。。。
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