前言
上一篇主要介绍了部分ESC/POS指令集，包括一些常用的排版指令，打印位图指令等。另外，还介绍了将图片转换成点阵图的方法。在这篇文章中，将主要介绍通过蓝牙和Socket连接打印机，发送打印指令相关知识。这里将用到CoreBluetooth.framework和CocoaAsyncSocket。
蓝牙链接小票打印机
简介
蓝牙是一种支持设备间短距离通讯的无线电技术。iOS系统中，有四个框架支持蓝牙链接：
-
GameKit.framework： 只能用于iOS设备之间的连接，多用于蓝牙对战的游戏，iOS7开始已过期； -
MultipeerConnectivity.framework：只能用于iOS设备之间的连接，从iOS7开始引入，主要用于替代GameKit； -
ExternalAccessory.framework：可用于第三方蓝牙设备交互，但是蓝牙设备必须经过苹果MFi认证； -
CoreBluetooth.framework：目前最iOS平台最流行的框架，并且设备不需要MFi认证，手机至少4S以上，第三方设备必须支持蓝牙4.0；这里介绍的链接打印机就是使用此框架，因此开始前要确保打印机是支持蓝牙4.0的；
CoreBluetooth框架有两个核心概念，central（中心）和 peripheral（外设），它们分别有自己对应的API；这里显然是手机作为central，蓝牙打印机作为peripheral；
步骤
1.初始化中心设备管理
self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
2. 确认蓝牙状态
设置代理后，会回调此方法，确认蓝牙状态，当状态为CBCentralManagerStatePoweredOn才能去扫描设备，蓝牙状态变化时，也会回调此方法
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
NSString * state = nil;
switch ([central state])
{
case CBCentralManagerStateUnsupported:
state = @"The platform/hardware doesn't support Bluetooth Low Energy.";
break;
case CBCentralManagerStateUnauthorized:
state = @"The app is not authorized to use Bluetooth Low Energy.";
break;
case CBCentralManagerStatePoweredOff:
state = @"Bluetooth is currently powered off.";
break;
case CBCentralManagerStatePoweredOn:
state = @"work";
break;
case CBCentralManagerStateUnknown:
default:
;
}
NSLog(@"Central manager state: %@", state);
}
3. 扫描外设
调用此方法开始扫描外设
注意：第一个参数指定一个CBUUID对象数组，每个对象表示外围设备正在通告的服务的通用唯一标识符（UUID）。此时，仅返回公布这些服务的外设。当参数为nil，则返回所有已发现的外设，而不管其支持的服务是什么。
[self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
当扫描到4.0外设后会回调此方法，这里包含设备的相关信息，如名称、UUID、信号强度等；
/*
扫描，发现设备后会调用
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"----------------发现蓝牙外设: peripheral: %@ rssi: %@, UUID: advertisementData: %@ ", peripheral, RSSI, advertisementData];
NSLog(@"%@",str);
if (![self.peripherals containsObject:peripheral]) {
[self.peripherals addObject:peripheral];
}
}
4. 选择外设进行连接
调用此方法连接外设
[self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
注意：第一个参数是要连接的外设。第二个参数options是可选的NSDictionary,系统定义了一下三个键，它们的值都是NSNumber (Boolean)；默认为NO。当设置为YES，则应用进入后台或者被挂起后，系统会用Alert通知蓝牙外设的状态变化，效果是这样
锁屏
未锁屏
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey;连接时Alert显示
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey;断开时Alert显示
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey;接收到外设通知时Alert显示
[self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:@{
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey : @YES,
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey : @YES,
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey : @YES
}];
连接成功或失败，都有对应的回调方法
/*
连接失败后回调
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@"%@",error);
}
/*
连接成功后回调
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
peripheral.delegate = self;//设置代理
[central stopScan];//停止扫描外设
[peripheral discoverServices:nil];//寻找外设内所包含的服务
}
5. 扫描外设中的服务和特征
连接成功后设置代理peripheral.delegate = self,调用[peripheral discoverServices:nil];寻找外设内的服务。这里的参数是一个存放CBUUID对象的数组，用于发现特定的服务。当传nil时，表示发现外设内所有的服务。发现服务后系统会回调下面的方法:
/*
扫描到服务后回调
*/
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
if (error)
{
NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);
return;
}
for (CBService* service in peripheral.services) {
NSLog(@"扫描到的serviceUUID:%@",service.UUID);
//扫描特征
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
发现服务后，调用[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];去发现服务中包含的特征。和上面几个方法一样，第一个参数用于发现指定的特征。为nil时，表示发现服务的所有特征。
/*
扫描到特性后回调
*/
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
if (error)
{
NSLog(@"Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);
return;
}
for (CBCharacteristic * cha in service.characteristics)
{
CBCharacteristicProperties p = cha.properties;
if (p & CBCharacteristicPropertyBroadcast) {//广播特征
}
if (p & CBCharacteristicPropertyRead) {//读取特征
self.characteristicRead = cha;
}
if (p & CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse) {//无反馈写入特征
}
if (p & CBCharacteristicPropertyWrite) {//有反馈写入特征
self.peripheral = peripheral;
self.characteristicInfo = cha;
}
if (p & CBCharacteristicPropertyNotify) {//通知特征
self.characteristicNotify = cha;
[self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.characteristicNotify];
NSLog(@"characteristic uuid:%@ value:%@",cha.UUID,cha.value);
}
}
}
当扫描到写入特征时，保存，用于写入数据。
6. 写入数据
写入数据，我们只需要调用方法
[self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristicInfo type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
这里的self.peripheral就是连接的外设，self.characteristicInfo就是之前保存的写入特征；这里最好使用CBCharacteristicPropertyWrite特征，并且type选择CBCharacteristicWriteWithResponse。当写入数据成功后，系统会通过下面这个方法通知我们：
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
if (error) {
NSLog(@"＝＝＝＝error%@",error);
}else{
NSLog(@"＝＝＝＝写入成功 %@", characteristic);
}
}
由于蓝牙设备每次可写入的数据量是有限制的，因此，我们需要将之前拼接的打印数据进行拆分，分批发送给打印机
- (void)printLongData:(NSData *)printContent{
NSUInteger cellMin;
NSUInteger cellLen;
//数据长度
NSUInteger strLength = [printContent length];
if (strLength < 1) {
return;
}
//MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE = 120
NSUInteger cellCount = (strLength % MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE) ? (strLength/MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE + 1):(strLength/MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE);
for (int i = 0; i < cellCount; i++) {
cellMin = i*MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE;
if (cellMin + MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE > strLength) {
cellLen = strLength-cellMin;
}
else {
cellLen = MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE;
}
NSRange rang = NSMakeRange(cellMin, cellLen);
// 截取打印数据
NSData *subData = [printContent subdataWithRange:rang];
//循环写入数据
[self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristicInfo type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
}
}
这里的MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE是个宏定义，表示每次发送的数据长度，经笔者测试，当MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE = 20时，打印文字是正常速度。但打印图片的速度非常慢，应该在硬件允许的范围内，每次发尽量多的数据。不同品牌型号的打印机，这个参数是不同的，笔者的蓝牙打印机该值最多到140。超出后会出现无法打印问题。最后笔者将该值定为MAX_CHARACTERISTIC_VALUE_SIZE = 120，测试了公司几台打印机都没有问题。
另外iOS9以后增加了方法maximumWriteValueLengthForType:可以获取写入特诊的最大写入数据量，但经笔者测试，对于部分打印机（比如我们公司的）是不准确的，因此，不要太依赖此方法，最好还是自己取一个合适的值。
注意：每个打印机都有一个缓冲区，缓冲区的大小视品牌型号有所不同。打印机的打印速度有限，如果我们瞬间发送大量的数据给打印机，会造成打印机缓冲区满。缓冲区满后，如继续写入，可能会出现数据丢失，打印乱码。
Socket链接小票打印机
简介
这里使用CocoaAsyncSocket开源框架，与打印机进行Socket连接。CocoaAsyncSocket中主要包含两个类:
-
GCDAsyncSocket:用GCD搭建的基于TCP/IP协议的socket网络库; -
GCDAsyncUdpSocket:用GCD搭建的基于UDP/IP协议的socket网络库。
这里我们只用到GCDAsyncSocket，因此只需要将GCDAsyncSocket.h和GCDAsyncSocket.m两个文件导入项目。
注意：手机和打印机必须在同一局域网下，设置到打印机的host和port。
步骤
1、遵循GCDAsyncSocketDelegate协议
@interface MNSocketManager()<GCDAsyncSocketDelegate>
2、声明属性
@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *asyncSocket;
3、初始化GCDAsyncSocket对象
self.asyncSocket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];
4、连接打印机
NSError *error = nil;
[self.asyncSocket connectToHost:host onPort:port withTimeout:timeout error:&error];
连接成功后会通过代理回调
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port {
}
5、发送数据给打印机
Timeout为负，表示不设置超时时间。这里的data就是上一篇中拼接的打印数据。
[self.asyncSocket writeData:data withTimeout:-1 tag:0];
写入完成后回调
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didWriteDataWithTag:(long)tag {
NSLog(@"写入完成");
}
6、断开连接
断开连接有以下几种方法
[self.asyncSocket disconnect];
[self.asyncSocket disconnectAfterReading];
[self.asyncSocket disconnectAfterWriting];
[self.asyncSocket disconnectAfterReadingAndWriting];
连接断开后回调
- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err {
NSLog(@"连接断开");
}
7、读取数据
读取到数据会回调
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag {
NSLog(@"读取完成");
}
网口打印机一般都支持状态查询，查询指令如下：
打印机状态查询指令
可以通过上一篇介绍指令拼接方法，查询打印机的状态。
总结
本篇只是简单介绍了，通过蓝牙和Socket连接打印机的方法。虽然可以初步完成连接和打印，但是，在真正的项目中使用还是远远不够的。这里还有很多情况需要考虑，比如连接断开、打印机异常、打印机缓冲区满、打印机缺纸等。我们可以针对自身的业务情况，进行相应的处理。
参考
Core Bluetooth Programming Guide
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