C# 實現(xiàn)簡易的串口監(jiān)視上位機功能附源碼下載

更新時間：2020年11月20日 16:46:36 作者：熊來闖一闖

這篇文章主要介紹了C# 實現(xiàn)簡易的串口監(jiān)視上位機功能,本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

　　實現(xiàn)上位機和下位機之間的通信，通常使用的是串口通信，接下來實現(xiàn)一個通過上位機和串口調(diào)試助手來完成串口通信測試。

　　首先創(chuàng)建一個WInfrom窗體應(yīng)用工程文件，創(chuàng)建過程可參考 http://www.dbjr.com.cn/article/150973.htm

　　在創(chuàng)建好的工程下面，通過工具箱中已有的控件完成界面的搭建，如下圖所示，為了方便初學(xué)者容易看懂程序，下圖將控件的命名一并標(biāo)注出來：

　　直接進入正題，將完整的工程代碼黏貼出來：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using System.Diagnostics;

namespace Tem_Hum_Monitorring
{

 public partial class Form1 : Form
 {
 //實例化串口
 SerialPort s = new SerialPort();

 public Form1()
 {
  InitializeComponent();
  Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
  button1.Text = "打開串口";
  int[] item = { 9600,115200}; //遍歷
  foreach (int a in item)
  {
  comboBox2.Items.Add(a.ToString());
  }
  comboBox2.SelectedItem = comboBox2.Items[1];
 }

 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
 {
  portInit();
 }

 /// <summary>
 /// 串口初始化
 /// </summary>
 private void portInit()
 {
  string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
  comboBox1.Items.AddRange(ports);
  comboBox1.SelectedItem = comboBox1.Items[0];
 }

 #region 開關(guān)串口
 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 {
  try
  {
  if (!s.IsOpen)
  {
   s.PortName = comboBox1.SelectedItem.ToString();
   s.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.SelectedItem.ToString());
   s.Open();
   s.DataReceived += s_DataReceived; //"+="代表指定響應(yīng)事件時要調(diào)用的方法
   button1.Text = "關(guān)閉串口";
  }
  else
  {
   s.Close();
   s.DataReceived -= s_DataReceived;
   button1.Text = "打開串口";
  }
  }
  catch(Exception ee)
  {
  MessageBox.Show(ee.ToString());
  }
 }
 #endregion

 #region 串口接收
 void s_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
 {
  int count = s.BytesToRead;
  string str = null;
  if (count == 8)
  {
  //數(shù)據(jù)解析
  byte[] buff = new byte[count];
  s.Read(buff, 0, count);
  foreach (byte item in buff)
  {
   str += item.ToString("X2") + " ";
  }
  richTextBox1.Text = "[" + System.DateTime.Now.ToString() + "] " + str + "\n" + richTextBox1.Text;
  if (buff[0] == 0x04)
  {
   ID.Text = buff[0].ToString();
   switch (buff[2])
   {
   case 0x01:
    {
    Tem.Text = (buff[5] * 4 + buff[4] * 0.05 - 30).ToString();
    Hum.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   case 0x02:
    {
    Light.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   case 0x04:
    {
    Dust.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   default:
    break;
   }
  }
  }
  else
  {
  //當(dāng)接收數(shù)據(jù)不在設(shè)定的數(shù)據(jù)位范圍之內(nèi)時，會出現(xiàn)接受到的數(shù)據(jù)一直保存在接收緩存區(qū)之內(nèi)，后續(xù)每次接手數(shù)據(jù)都會將上一次的數(shù)據(jù)進行疊加，造成只能通過關(guān)閉串口的方法來清除緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)
  s.DiscardInBuffer(); //丟棄來自串行驅(qū)動程序的接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)
  }
 }
 #endregion

 #region 串口發(fā)送
 private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
 {
  string[] sendbuff = richTextBox2.Text.Split();
  Debug.WriteLine("發(fā)送字節(jié)數(shù)：" + sendbuff.Length);
  foreach (string item in sendbuff)
  {
  int count = 1;
  byte[] buff = new byte[count];
  buff[0] = byte.Parse(item, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
  s.Write(buff,0,count);
  }
 }
 #endregion

 private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
 {
  int count = 1;
  byte[] buff = new byte[count];
  buff[0] = byte.Parse("04", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
  s.Write(buff, 0, count);
 }
 }
}

　　在Winfrom窗體設(shè)計中，實現(xiàn)串口可以通過工具箱中的串口控件來實現(xiàn)，不過一般推薦直接通過代碼來實例化串口，實例化串口需使用如下代碼來實現(xiàn)：

　//實例化串口
　　　　SerialPort s = new SerialPort();

　　串口初始化可以在窗體的Load函數(shù)中實現(xiàn)，以下初始化可以自動化取當(dāng)前設(shè)備中的存在的串口，包括真實串口和虛擬串口：

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
 {
  portInit();
 }

 /// <summary>
 /// 串口初始化
 /// </summary>
 private void portInit()
 {
  string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
  comboBox1.Items.AddRange(ports);
  comboBox1.SelectedItem = comboBox1.Items[0];
 }

　　通過對開關(guān)按鍵button1控件的點擊事件，實現(xiàn)串口的開關(guān)，通過對控件的文字修改，可以實現(xiàn)一個控件機能實現(xiàn)開又能實現(xiàn)關(guān)串口的作用：

#region 開關(guān)串口
 private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
 {
  try
  {
  if (!s.IsOpen)
  {
   s.PortName = comboBox1.SelectedItem.ToString();
   s.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.SelectedItem.ToString());
   s.Open();
   s.DataReceived += s_DataReceived; //"+="代表指定響應(yīng)事件時要調(diào)用的方法
   button1.Text = "關(guān)閉串口";
  }
  else
  {
   s.Close();
   s.DataReceived -= s_DataReceived;
   button1.Text = "打開串口";
  }
  }
  catch(Exception ee)
  {
  MessageBox.Show(ee.ToString());
  }
 }
 #endregion

　　串口數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)解析，首先獲取數(shù)據(jù)接收緩存區(qū)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，通過確認長度是否是設(shè)定中的長度大小，如果是設(shè)定的8位數(shù)據(jù)長度則對接收的數(shù)據(jù)進行解析：

#region 串口接收
 void s_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
 {
  int count = s.BytesToRead;
  string str = null;
  if (count == 8)
  {
  //數(shù)據(jù)解析
  byte[] buff = new byte[count];
  s.Read(buff, 0, count);
  foreach (byte item in buff)
  {
   str += item.ToString("X2") + " ";
  }
  richTextBox1.Text = "[" + System.DateTime.Now.ToString() + "] " + str + "\n" + richTextBox1.Text;
  if (buff[0] == 0x04)
  {
   ID.Text = buff[0].ToString();
   switch (buff[2])
   {
   case 0x01:
    {
    Tem.Text = (buff[5] * 4 + buff[4] * 0.05 - 30).ToString();
    Hum.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   case 0x02:
    {
    Light.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   case 0x04:
    {
    Dust.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
    break;
    }
   default:
    break;
   }
  }
  }
  else
  {
  //當(dāng)接收數(shù)據(jù)不在設(shè)定的數(shù)據(jù)位范圍之內(nèi)時，會出現(xiàn)接受到的數(shù)據(jù)一直保存在接收緩存區(qū)之內(nèi)，后續(xù)每次接手數(shù)據(jù)都會將上一次的數(shù)據(jù)進行疊加，造成只能通過關(guān)閉串口的方法來清除緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)
  s.DiscardInBuffer(); //丟棄來自串行驅(qū)動程序的接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)
  }
 }
 #endregion

　　當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)長度不等于8的時候，將丟棄來自串行驅(qū)動程序的接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，接下來通過斷點調(diào)試來分析丟棄緩沖區(qū)和不丟棄緩沖區(qū)數(shù)據(jù)兩種情況進行仿真，分析如下幾點。

使用串口助手給上位機發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)位長度為8位的數(shù)據(jù)，串口調(diào)試助手和上位機的終端的顯示界面如下，發(fā)送端數(shù)據(jù)和接收端數(shù)據(jù)一樣，并未出現(xiàn)異常：

將串口調(diào)試助手發(fā)送數(shù)據(jù)位修改成9位之后，進行發(fā)送，可以發(fā)現(xiàn)上位機并未接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)：

接著修改串口調(diào)試助手的發(fā)送數(shù)據(jù)位，修改成8位，可以發(fā)現(xiàn)上位機尚未能接收到來自串口調(diào)試助手發(fā)來的數(shù)據(jù)，這是為什么呢？

接下來將通過斷點逐步進行調(diào)試，來解釋是為啥上位機沒有接收到調(diào)試助手發(fā)來的數(shù)據(jù)，當(dāng)串口調(diào)試助手發(fā)來的數(shù)據(jù)長度位9位時，通過監(jiān)視器可以查看到接收緩沖器中的數(shù)據(jù)長度長度是9

第一次點擊完發(fā)送之后，上位機未能成功接收到數(shù)據(jù)，我們就會好奇，并且一般都會點擊第二次、第三次、甚至一直點下去，觀察是否會出現(xiàn)啥異?，F(xiàn)象，當(dāng)點擊第二次時，通過監(jiān)視窗口，可以觀察到到串口緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)長度變成了18，這是因為緩沖區(qū)將上一次接收的數(shù)據(jù)給保留了下來并沒有刪除，就算下次發(fā)送的數(shù)據(jù)長度為8位的時候，也一樣是通過疊加的方式將其保存到緩沖區(qū)，這樣就會造成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)位長度會一直大于8；如果不通過s.DiscardInBuffer()方法丟棄來自串行驅(qū)動程序的接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，就只能通過關(guān)閉串口然后重新打開相應(yīng)的串口來實現(xiàn)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)清除。