手机当上位机：用二进制协议和设备收发数据

• 协议
• 准备
• 实验一：发出第一条命令
• 实验二：拆包并解析回复
• 实验三：开灯关灯
• 实验四：看半包、粘包和坏帧
• 常见问题
• 平台说明
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做硬件的用户常问：单片机那边的协议是「A5 5A 开头、带长度、带校验」的一串字节，App Inventor 能不能按这种格式收发？ 收到的数据时多时少、偶尔一帧被拆成两次，怎么才能稳定解析？

能实现，不需要拓展。 用到两样现成的东西：

• 二进制组件：拼帧、追加和核对校验、把字节还原成数字；
• Socket客户端：通过 Wi-Fi 以 TCP 方式收发字节（蓝牙、WebSocket、MQTT 的写法见二进制数据专题）。

没有硬件也没关系：本文附一个 Python 脚本，在电脑上扮演设备。它会回复命令，还会故意把一帧拆成两半发、把两帧粘在一起发、夹一个校验错误的坏帧， 正好检验 App 的解析够不够稳。等真设备做好了，把服务器地址换成设备的 IP 即可。

协议

帧格式（所有帧都一样）：

数据的第 1 个字节是命令：

例如「读温湿度」命令就是 A5 5A 01 01 01：帧头、长度 1、命令 01、校验（A5+5A+01+01 = 0x101，取低 8 位 01）。

准备

1. 电脑装好 Python 3（不需要装任何库），下载 binary_device.py，运行 python binary_device.py。 窗口显示「模拟设备已启动，端口 8888」和电脑 IP。电脑和手机连同一个 Wi-Fi；IP 不对时在电脑上用 ipconfig（Windows）或 ifconfig 查局域网 IP。
2. App 里拖一个 Socket客户端（服务器地址填电脑 IP，端口 8888）、一个二进制组件， 三个按钮（按钮_读取、按钮_开灯、按钮_关灯）和四个标签（标签_发送、标签_温湿度、标签_灯、标签_推送）。

实验一：发出第一条命令

先只做「发」：打开 App 就连接，点按钮把「读温湿度」命令拼好发出去。

when Screen1.Initialize() {
  Socket客户端1.Connect()
}

when 按钮_读取.Click() {
  var 帧 = 二进制1.AppendChecksum(二进制1.Build([165, 90, 1, 1]), "SUM8")
  Socket客户端1.SendBytes(帧)
  标签_发送.Text = join("发送 ", 二进制1.ToHex(帧))
}

跑起来看：点「读取」，标签显示「发送 A5 5A 01 01 01」，电脑窗口同时打印「收到 A5 5A 01 01 01」和一行「回复 A5 5A 04 81 …」。 两边字节一致，说明拼包对了。窗口里打印「校验不对，丢弃」就回头检查拼接的内容。

实验二：拆包并解析回复

设备的回复和推送会源源不断地到来。TCP 不保证「发一次收一次」，所以不能拿到一段就当一帧， 要先接到全局「缓冲」里，再按帧头和长度一帧一帧地取。把实验一的代码换成下面这一整段：

global 缓冲 = []
global 丢弃 = 0

when Screen1.Initialize() {
  Socket客户端1.Connect()
}

procedure 发送命令(数据) {
  var 帧 = 二进制1.AppendChecksum(二进制1.Build([165, 90, length(数据), 数据]), "SUM8")
  Socket客户端1.SendBytes(帧)
  标签_发送.Text = join("发送 ", 二进制1.ToHex(帧))
}

when 按钮_读取.Click() {
  发送命令([1])
}

when Socket客户端1.BytesReceived(字节列表) {
  listAppend(缓冲, 字节列表)
  拆帧()
}

procedure 拆帧() {
  var 继续 = true
  while (继续) {
    var 头 = 二进制1.IndexOf(缓冲, [165, 90], 1)
    if (头 == 0) {
      if (length(缓冲) > 1) {
        缓冲 = 二进制1.SubBytes(缓冲, length(缓冲), 1)
      }
      继续 = false
    } else {
      if (头 > 1) {
        缓冲 = 二进制1.SubBytes(缓冲, 头, length(缓冲) - 头 + 1)
      }
      if (length(缓冲) < 4) {
        继续 = false
      } else {
        var 帧长 = 缓冲[3] + 4
        if (length(缓冲) < 帧长) {
          继续 = false
        } else {
          var 帧 = 二进制1.SubBytes(缓冲, 1, 帧长)
          缓冲 = 二进制1.SubBytes(缓冲, 帧长 + 1, length(缓冲) - 帧长)
          if (二进制1.VerifyChecksum(帧, "SUM8")) {
            处理一帧(帧)
          } else {
            丢弃 = 丢弃 + 1
          }
        }
      }
    }
  }
}

procedure 处理一帧(帧) {
  var 命令 = 帧[4]
  if (命令 == 129) {
    标签_温湿度.Text = join("温度 ", 二进制1.BytesToNumber(帧, 5, 2, true) / 10, " ℃  湿度 ", 帧[7], " %")
  } else if (命令 == 130) {
    标签_灯.Text = choose(帧[5] == 1, "灯：开", "灯：关")
  } else if (命令 == 144) {
    标签_推送.Text = join("推送序号 ", 帧[5], "  丢弃坏帧 ", 丢弃)
  }
}

跑起来看：点「读取」，标签_温湿度 显示和电脑窗口「回复」那一行对应的温湿度。例如回复 A5 5A 04 81 FF 38 2D … 显示「温度 -20 ℃ 湿度 45 %」：FF 38 按有符号是 -200，除以 10 得 -20。温度是随机的，多点几次看看零下的情况。

命令字节 129、130、144 就是十六进制的 81、82、90。拆帧的三个要点：

• 找不到帧头时只留最后一个字节（它可能是被切开的帧头的前一半），缓冲不会越攒越多；
• 帧头前面的杂字节先扔掉，缓冲总是从帧头开始；
• 不够一帧就停下等下一段数据；够了就切出一帧核对校验，再看剩下的还有没有完整帧。

实验三：开灯关灯

再加两个按钮。命令帧直接写成列表，和实验一一样拼好就发：

when 按钮_开灯.Click() {
  Socket客户端1.SendBytes(二进制1.AppendChecksum([165, 90, 2, 2, 1], "SUM8"))
}

when 按钮_关灯.Click() {
  Socket客户端1.SendBytes(二进制1.AppendChecksum([165, 90, 2, 2, 0], "SUM8"))
}

跑起来看：点「开灯」，电脑窗口打印「收到 A5 5A 02 02 01 04」，App 的 标签_灯 变成「灯：开」。 这个标签是设备回复后才改的，所以它显示的是设备的真实状态，不是按钮按了什么。

实验四：看半包、粘包和坏帧

什么都不用改，看 标签_推送 和电脑窗口。模拟设备每 2 秒推送一次，轮流制造三种情况：

跑起来看：十几秒后显示类似「推送序号 5 丢弃坏帧 1」，序号从 3 直接到 5，4 号是那个坏帧。 如果去掉拆帧、直接拿每次收到的字节当一帧解析，「拆成两半」那次会解析出错，「粘在一起」那次会丢掉后一帧。

常见问题

平台说明

• 安卓、鸿蒙：本文所有积木两边写法相同，二进制组件的结果逐字节一致。
• 换成蓝牙、WebSocket 或 MQTT 连接设备时，只需要换收发积木，拼帧、拆帧、解析的部分不用改，见二进制数据专题。

相关文档

• 二进制组件与使用指导
• 二进制数据专题：各组件收发字节的对照与组合用法
• Socket客户端