C#做一个简单的进行串口通信的上位机
C#做一个简单的进行串口通信的上位机
1、上位机与下位机
上位机相当于一个软件系统,可以用于接收数据、控制数据。即可以对接收到的数据直接发送操控命令来操作数据。上位机可以接收下位机的信号。下位机是一个控制器,是直接控制设备获取设备状况的计算机。上位机发出的命令首先给下位机,下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量),转换成数字信号反馈给上位机。上位机不可以单独使用,而下位机可以单独使用。
2、串口通信
串口相当于硬件类型的接口。比如无线传感节点发送信号到汇聚节点,汇聚节点通过串口将数据传到计算机中的上位机中,上位机接收信息,并处理。
串口是按位(bit)发送和接收字节。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。
a,波特率:这是一个衡量符号传输速率的参数。
b,数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。
c,停止位:用于表示单个包的最后一位。典型的值为1,1.5和2位。
d,奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。
3、C#代码
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 serial2 { public partial class Form1 : Form { SerialPort s = new SerialPort(); //实例化一个串口对象,在前端控件中可以直接拖过来,但最好是在后端代码中写代码,这样复制到其他地方不会出错。s是一个串口的句柄 public Form1() { InitializeComponent(); Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; //防止跨线程访问出错,好多地方会用到 button1.Text = "打开串口"; int[] item = { 9600,115200}; //定义一个Item数组,遍历item中每一个变量a,增加到comboBox2的列表中 foreach (int a in item) { comboBox2.Items.Add(a.ToString()); } comboBox2.SelectedItem = comboBox2.Items[1]; //默认为列表第二个变量 } private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) //窗体事件要先配置端口信息。 { string[] ports = SerialPort.GetPortNames(); comboBox1.Items.AddRange(ports); comboBox1.SelectedItem=comboBox1.Items[0]; //Array.Sort(ports); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) //下面讲解中差不多已经讲清楚了 { try { if (!s.IsOpen) { s.PortName = comboBox1.SelectedItem.ToString(); s.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.SelectedItem.ToString()); s.Open(); s.DataReceived += s_DataReceived; button1.Text = "关闭串口"; //MessageBox.Show("串口已打开"); } else { s.Close(); s.DataReceived -= s_DataReceived; button1.Text = "打开串口"; } } catch (Exception ee) { MessageBox.Show(ee.ToString()); } } void s_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) //数据接收事件,读到数据的长度赋值给count,如果是8位(节点内部编程规定好的),就申请一个byte类型的buff数组,s句柄来读数据 { int count =s.BytesToRead; string str=null ; if (count == 8) { byte[] buff = new byte[count]; s.Read(buff, 0, count); foreach (byte item in buff) //读取Buff中存的数据,转换成显示的十六进制数 { str += item.ToString("X2")+" "; } richTextBox1.Text =System.DateTime.Now.ToString()+": "+ str + "\n" + richTextBox1.Text; //这是跨线程访问richtextbox,原程序和DataReceived事件是两个不同的线程同时在执行 if (buff[0] == 0x04) //如果节点是04发来的数据 { ID.Text = buff[0].ToString(); //这下面是上位机右边那一段,用来显示处理好的数据的温度、湿度、光照、灰尘、ID信息的。buff【0】中存的是数据的ID信息,显示在ID的Label上面 switch (buff[2]) //判断数据类型 buff【0】和buff【1】代表ID的低位和高位,同理2和3代表数据类型的低位和高位,当2和3的值为1时,4和5代表温度,6和7代表湿度; { case 0x01: //当2和3的值为1,4和5是温度,6和7是湿度 { Tem.Text = (buff[5] * 4 + buff[4] * 0.05 - 30).ToString(); Hum.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString(); break; } case 0x02://6和7是光照 { Light.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString(); break; } case 0x04://6和7是灰尘 { Dust.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString(); break; } default: break; } } } } private void button3_Click(object sender, EventArgs e) //每次发一个字节 { string[] sendbuff = richTextBox2.Text.Split(); //分割输入的字符串,判断有多少个字节需要发送 Debug.WriteLine("发送字节数:"+sendbuff.Length); foreach (string item in sendbuff) { int count = 1; byte[] buff = new byte[count]; buff[0] = byte.Parse(item, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);//格式化字符串为十六进制数值 s.Write(buff, 0, count); } } private void button2_Click(object sender, EventArgs e)//刷新右边的数值 { int count = 1; byte[] buff = new byte[count]; buff[0] = byte.Parse("04", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);//这里只显示04节点的信息 s.Write(buff, 0, count); } } }
(以上规则均是本实验室节点内部自定义规则,测试的,外面的相应要改)
4、结果
5、补充四点知识
1)在程序可能会遇到错误的地方,用try+两个Tab键,将代码写入try中。比如本例子中的代码:
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; button1.Text = "关闭串口"; //MessageBox.Show("串口已打开"); } else { s.Close(); s.DataReceived -= s_DataReceived; button1.Text = "打开串口"; } } catch (Exception ee) { MessageBox.Show(ee.ToString()); } }
如果代码没有写入try中,则可能出现的一种情况是比如有两个上位机,同时占用同一个串口,则就会冲突,会出错。程序就会终止,整个进程结束。而如果写入try中,并且把抛出异常的catch代码实例化,即捕获异常要实例化一个句柄,这样程序遇到error就不会终止,而会出现报错的原因。如下图,我的这个上位机和网上下载的一个上位机同时占用COM3串口(网上下载的先占用COM3),这时我的上位机在打开串口时会出现报错。
2)就我这个上位机而言,需要有打开串口和关闭串口两个button按钮,但是考虑到占地方,当然最重要的还是如果用两个按钮来表示,当你按下打开串口,如果忘了是否打开,则是看不出来是不是打开的,所以可以合并为一个button控件。(代码还是用上面那一段的代码)。(感觉很神奇啊)。在button1_Click事件中,先点击button,如果串口是关闭的,则打开串口,然后把button1.Text的值赋值为“关闭串口”,如果串口本来是关闭的,则点击按钮会把button1.Text的值赋值为“打开串口”,同时把接收的数据清空。感觉这个方法真的很不错!嘿嘿
3)当输入一个变量或方法什么的,它所有有的会自动出现在一个列表,这时,“正方体”代表“方法”,“小钳子”代表“变量”,“闪电”代表“事件”。
4) 产生对象的事件时
比如输入s.自动会出现DataReceived事件,再输入“+=”就会有如上图提示,按Tab键。然后又会如下图提示
再次按tab键,就会自动生成DataReceived事件处理函数。
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