前言

本文所要实现的功能以及使用到的技术栈

功能：根据课设要求，当协调器收到信息时，我要解析收到的数据，动态显示出拓扑图，当点击拓扑图节点时，显示该节点的地址以及采集的湿度和温度
技术栈：node.js解决串口通信问题，串口收到的数据通过express框架上传到服务器，前端通过axios请求服务器拿取数据，前端拿到数据后通过echarts渲染拓扑图，前后端通信存在跨域问题，利用代理转发解决
所遇困难：
1. 接收串口数据断断续续，零零散散（后端获取串口数据）
2.访问数据存在跨域问题（前端获取后端数据）
3.echarts拓扑图配置项陌生（数据可视化）
4.下行数据时，需要从前端向后端传输用户指令，不方便利用Post，这里使用Get查询字符串传参
5.下行数据，无法像串口助手一样按十六进制给协调器发指令，这里要对数据进行一个特殊处理

以下是本篇文章正文内容，若要源码参考，私信作者

一、node.js中的serialport模块

serialport是解决串口通信的，可以收到串口传来的数据，也可以实现下行，先来说说如何安装

npm install serialport@10.4.0

这里注意一点，serialport这个包版本很多，每个版本的使用方法都不一样，这里给出本文使用的版本号
“serialport”: “^10.4.0”
安装好后，现在就可以开始使用了，给出使用的代码

// 引入串口通信的模块
const { SerialPort } = require('serialport');//打开COM5串口 串口号 波特率 这些都是设置好的 可以查看
const serialport = new SerialPort({ path: 'COM5', baudRate: 115200,dataBits: 8, }, (err) => {if (err) {console.log('端口打开失败！');return;}console.log('端口打开成功！',serialport.isOpen);
});// 监听串口 只要串口有数据发送过来 都会执行回调函数
serialport.on('data',(data) => {//接收串口传递来的数据console.log(data.toString());
})//错误监听
serialport.on('error',function (error) {console.log('error: '+error)
})//写入  实现下行数据serialport.write('')

写到这就已经可以监听串口了，这里讲一个本人遇到的一个棘手的问题，相信大家都会碰到
就是串口传递过来的数据，会被一段一段的切分开，这样就会很难处理数据，例如：原数据为01 3D 47 00 00 12 A4 32 33
可能我第一次接收到的就为 01 3 剩下的D 47 00 00 12 A4 32 33 会被遗留到第二次发送，这样数据就会很乱，很难处理
这里给出解决思路：可以定义一个全局数组，把每次来的数据全部压入这个数组中，然后把数组拼接，按照原始数据长度进行切割，切割出来的数据赋值给一个变量，剩下的数据接着放置在数组中，每次来的数据都压入数组内，继续切割，继续压入…循环操作
拿到数据以后进行切割，比如01 3D 47 00 00 12 A4 32 33，01代表类型，47 3D 代表路由器地址，00 00代表协调器地址， A4 12代表终端地址，32、33分别代表终端采集到的温度和湿度，所以01这条数据类型就代表，温湿度数据通过终端发送给了路由器，路由器转发给协调器
我要对数据进行切割，然后给不同的变量赋值，将这些变量通过express框架发送给前端

二、express框架

//导入express
const express = require('express');//创建express实例对象
const app = express()//编写接口
app.get('/zigbee/upo', (req, res) => {res.send({'nodes' :  [router,terminal1] ,'lines' : lines1})})//启动服务
app.listen('8888', () => {console.log('服务器启动成功！');
})

写到这后端的事情基本上就做完了，剩下的就是前端来渲染数据，难点是拓扑图，拓扑图是参考csdn上一位大佬的

三、echarts实现拓扑图

这里贴出app.main中所有的代码，包括axios请求数据，渲染拓扑图，给拓扑图注册点击事件
版本号： “echarts”: “^5.4.2”,

<template><div align="center" class="echart-block"><el-row style="padding: 0 1000px 0 1000px"><el-button @click="update1" size="medium" type="primary" round>终端1-路由-协调器</el-button><el-button @click="update2" type="success" round>终端2-协调器</el-button></el-row><div style="height: 100%" ref="graphchart"></div><el-inputtype="textarea"class="talk-textarea"v-model="message"@keyup.enter.native="enterFun"></el-input></div>
</template>
<script>
import * as echarts from 'echarts'
import axios from 'axios'
export default {data () {return {message: '',res: '',option: {},echart: null,nodes: [// symbol 默认为圆形 diamond 菱形 triangle 三角形{name: '协调器',value: [0, 0],symbol: 'circle'}],lines: []}},components: {},mounted () {this.drawChart()},methods: {async enterFun () {await axios.get(`http://localhost:8081/zigbee/message?message=${this.message}`)},async update1 () {const res = await axios.get('http://localhost:8081/zigbee/upo')console.log(res)if (res.data.lines.length === 0) {return}for (let i = 0; i < 2; i++) {this.nodes.push(res.data.nodes[i])}for (let i = 0; i < 4; i++) {this.lines.push(res.data.lines[i])}this.echart.clear()this.echart.setOption(this.option)console.log(res.data)},async update2 () {const res2 = await axios.get('http://localhost:8081/zigbee/upt')if (res2.data.lines.length === 0) {return}this.nodes.push(res2.data.nodes[0])for (let i = 0; i < 2; i++) {this.lines.push(res2.data.lines[i])}this.echart.clear()this.echart.setOption(this.option)console.log(res2.data)},drawChart () {this.echart = echarts.init(this.$refs.graphchart)this.option = {tooltip: { trigger: '1' },legend: {textStyle: { fontSize: 20 },top: '5%',bottom: '30%',left: 'center',itemWidth: 20,itemHeight: 20,data: [{ icon: 'circle', name: '协调器' },{ icon: 'diamond', name: '终端' },{ icon: 'triangle', name: '路由器' }]},title: {text: '无线传感网拓扑图',textStyle: {fontSize: 70}},polar: {},// 极坐标系的径向轴radiusAxis: {show: false},// 极坐标系的角度轴angleAxis: {type: 'value',min: 0,max: 360,show: false},series: [{name: '终端',type: 'graph',coordinateSystem: 'polar',label: {show: true,position: 'inside',fontSize: 14},// layout:'circular',symbol: 'circle',symbolSize: 50,symbolPosition: 'start',nodes: this.nodes// links: this.links},{name: '路由器',type: 'lines',coordinateSystem: 'polar',zlevel: 1,symbol: ['none', 'arrow'],symbolSize: 10,polyline: true,effect: {show: true,period: 4,smooth: true,trailLength: 0.2,symbol: 'arrow',// symbol: 'circle',color: 'rgba(55,155,255,0.5)',symbolSize: 20,loop: true},lineStyle: {normal: {color: '#1DE9B6',width: 3, // 线条宽度opacity: 0.6, // 尾迹线条透明度curveness: 0.3 // 尾迹线条曲直度}},data: this.lines},{name: '协调器',type: 'graph',coordinateSystem: 'polar',label: {show: true,position: 'inside',fontSize: 14}, // layout:'circular', symbol: 'circle',symbolSize: 50,symbolPosition: 'start'}]}this.echart.setOption(this.option)this.echart.on('click', async function (params) {console.log('myChart----click---:', params.name)const res = await axios.get('http://localhost:8081/zigbee/data')console.log(res.data)switch (params.name) {case '路由器':alert('路由器地址为' + res.data.address3)breakcase '终端1':alert('终端2地址为' +res.data.address1 +'\n' +'温度为' +res.data.tem1 +'\n' +'湿度为' +res.data.humidity1 +'\n' +'历史温度为' +res.data.tem1 +'\n' +'历史湿度为' +res.data.humidity1)breakcase '协调器':alert('协调器地址为' + '00 00')breakcase '终端2':alert('终端2地址为' +res.data.address2 +'\n' +'温度为' +res.data.tem2 +'\n' +'湿度为' +res.data.humidity2 +'\n' +'历史温度为' +res.data.historyT2 +'\n' +'历史湿度为' +res.data.historyH2)break}})}}
}
</script><style scoped>
.echart-block {height: 150vh;
}
</style>

四、实现下行数据

实现思路：当用户在输入框内按下回车，则把用户输入的数据传递给后端，让后端发送数据给协调器，说着简单，但是难点在于数据的格式，要如何像串口调试助手一样以十六进制发送给协调器呢？

//前端发送数据给后端  由于express框架 不方便利用post方式传值，所以这里利用查询字符串的方式传递参数
async enterFun () {await axios.get(`http://localhost:8081/zigbee/message?message=${this.message}`)}

// 后端接收数据 并且处理数据 数据处理好后 通过write方法 发送给协调器
app.get('/zigbee/message', (req, res) => {//  拿get方式传递过来的参数let str = req.query.messagestrs = str.split(" ");//将一个十六进制报文转为字符数组for(let i = 0;i<strs.length;i++){strs[i] = "0x"+strs[i];}//每个字符加上0xlet buffer = Buffer.from(strs);//将数组放到buffer// 发送数据给协调器serialport.write(buffer)
})