Ardulink - Arduino的Java控制方案

Ardulink是一個開源Arduino的Java解決方案，提供了使用Java來控制Arduino的方法，讓Java操作Arduino版子變的更簡單，其源裡是先再Arduino上寫入程式，用來監聽從序列阜(Serial Port)上傳來的指令並做相應的操作、也用序列阜傳回相應的回應，序列阜的連接方式用到了之前文章"用Java與Arduino的序列阜溝通(使用RXTX)"講到的RXTX，而Java就用包好的API來對Arduino送指令。

要使用Ardulink，可以先到Ardulink的下載頁下載，會得到一個壓縮檔，找個位置解壓縮後就可以開始進行Ardulink的Java範例，LED閃光(BlinkLED)，下面講解詳細步驟：

1. 下載Ardulink並解壓縮以後，可以看到如下的檔案結構。
   我們會需要用到的有"winDLLs"及"lib"資料夾。
   打開winDLLs，可以看到32bit和64bit兩個資料夾，依自已需求選擇打開資料夾後可以再看到三個檔案：LibusbJava.dll、RXTXcomm.jar、rxtxSerial.dll，
   LibusbJava.dll及rxtxSerial.dll是Java使用JNI要用的檔案。
   RXTXcomm.jar是Java要引入lib的其中一個檔案。
   lib資料夾裡的檔案是要給Java要引入的lib。
   而在bin資料夾裡面，放了兩個bat檔，其內容就只是幫忙把LibusbJava.dll、RXTXcomm.jar、rxtxSerial.dll放到lib資料夾而已。
   
   
   為了之後方便且起，在這裡我也把LibusbJava.dll、RXTXcomm.jar、rxtxSerial.dll通通放到lib資料夾。
   
2. 接著是Arduino這端，我們必需要先再Arduino版子上寫入Serial Port溝通相關的程式，打開sketches資料夾，可以看到許多角本，這邊選擇ArdulinkProtocol裡的ArdulinkProtocol.ino執行就好，當然如果有相應的版子也可以選擇相應的角本，例如Digispark可以選擇ArdulinkProtocol4Digispark。
   需要注意的是，也為不同型號的版子有些許不同，例如Arduino Due目前沒支援tone()和noTone()這兩個函式，所以要稍微修改角本，因為我使用的是Arduino Due，為了簡單測試方便，就先把用到tone()和noTone()的指令先注解掉。
3. 再來是Java這端，這裡以Eclipse Neon IDE及jdk1.8.0_05為例，檔案結構如下，
   
   
   BlinkLED是我們的主程式，用來控制Arduino的LED燈開闗(第13號PIN)，先把剛剛lib資料夾裡的jar檔及RXTXcomm.jar引入library中。
   接著設定專案的Native library location，路徑為LibusbJava.dll、rxtxSerial.dll所在的路徑。
   
   BlinkLED.java的內容如下(參考https://github.com/Ardulink/Ardulink-2)，作用為一秒亮、一秒暗Arduino板子的LED燈(Pin 13)。

   import java.io.IOException;
   import java.util.concurrent.TimeUnit;
   
   import org.ardulink.core.Link;
   import org.ardulink.core.Pin;
   import org.ardulink.core.Pin.DigitalPin;
   import org.ardulink.core.convenience.Links;
   
   public class BlinkLED {
   
    public static void main(String[] args) {
         Link link = Links.getDefault();
            DigitalPin pin = Pin.digitalPin(13);  //這裡13 pin是板子的LED燈
            boolean power = true;
            while (true) {
                System.out.println("Send power:" + power);
                try {
                 //swicthDigitalPin()為數位輸出，對應了Arduino的digitalWrite()
        link.switchDigitalPin(pin, power);  
        power = !power;
                 TimeUnit.SECONDS.sleep(1);  //1秒亮、1秒暗
       } catch (IOException | InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
       }             
            }
    }
   }
   

4. 執行BlinkLED.java後，應該就可以看到Arduino板子上的LED燈一亮一暗了。
   執行時可能會有下警告訊息，主要是RXTX版本及SLF4J Class衝突等警告，不過並不會影響程式運行，所以可暫且忽略。

   Stable Library
   =========================================
   Native lib Version = RXTX-2.2-20081207 Cloudhopper Build rxtx.cloudhopper.net
   Java lib Version   = RXTX-2.1-7
   WARNING:  RXTX Version mismatch
    Jar version = RXTX-2.1-7
    native lib Version = RXTX-2.2-20081207 Cloudhopper Build rxtx.cloudhopper.net
   SLF4J: Class path contains multiple SLF4J bindings.
   SLF4J: Found binding in [jar:file:/C:/Users/Administrator/Downloads/ardulink/lib/slf4j-jdk14-1.7.12.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
   SLF4J: Found binding in [jar:file:/C:/Users/Administrator/Downloads/ardulink/lib/slf4j-log4j12-1.7.5.jar!/org/slf4j/impl/StaticLoggerBinder.class]
   SLF4J: See http://www.slf4j.org/codes.html#multiple_bindings for an explanation.
   SLF4J: Actual binding is of type [org.slf4j.impl.JDK14LoggerFactory]

附注：
Ardulink有做一個UI介面可以跟Arduino板子作連接並控制(ardulink-console-2.0.1.jar)，放在下載下來的 lib/ardulink-console-2.0.1.jar，在執行set32bitWindowsRXTX.bat或set64bitWindowsRXTX.bat(或自己手動把LibusbJava.dll、RXTXcomm.jar、rxtxSerial.dll丟到lib資料下)後，可以直接開啟ardulink-console-2.0.1.jar，看到如下視窗介面，按下Connect與Arduino連接後，在許多功能可以使用，對於想要測一下Arduino，還不想花太多時間寫程式時是個不錯的工具。