C#做一個簡單的進行串列埠通訊的上位機
1、上位機與下位機
上位機相當於一個軟體系統，可以用於接收資料、控制資料。即可以對接收到的資料直接傳送操控命令來操作資料。上位機可以接收下位機的訊號。下位機是一個控制器，是直接控制裝置獲取裝置狀況的計算機。上位機發出的命令首先給下位機，下位機再根據此命令解釋成相應時序訊號直接控制相應裝置。下位機不時讀取裝置狀態資料（一般為模擬量），轉換成數字訊號反饋給上位機。上位機不可以單獨使用，而下位機可以單獨使用。
2、串列埠通訊
串列埠相當於硬體型別的介面。比如無線感測節點發送訊號到匯聚節點，匯聚節點通過串列埠將資料傳到計算機中的上位機中，上位機接收資訊，並處理。
串列埠是按位（bit）傳送和接收位元組。串列埠通訊最重要的引數是波特率、資料位、停止位和奇偶校驗。對於兩個進行通訊的埠，這些引數必須匹配。
a，波特率：這是一個衡量符號傳輸速率的引數。
b，資料位：這是衡量通訊中實際資料位的引數。
c，停止位：用於表示單個包的最後一位。典型的值為1，1.5和2位。
d，奇偶校驗位：在串列埠通訊中一種簡單的檢錯方式。
3、C#程式碼
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(); //例項化一個串列埠物件，在前端控制元件中可以直接拖過來，但最好是在後端程式碼中寫程式碼，這樣複製到其他地方不會出錯。s是一個串列埠的控制代碼
public Form1()
{
InitializeComponent();
Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false; //防止跨執行緒訪問出錯，好多地方會用到
button1.Text = "開啟串列埠";
int[] item = { 9600,115200}; //定義一個Item陣列，遍歷item中每一個變數a，增加到comboBox2的列表中
foreach (int a in item)
{
comboBox2.Items.Add(a.ToString());
}
comboBox2.SelectedItem = comboBox2.Items[1]; //預設為列表第二個變數
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) //窗體事件要先配置埠資訊。
{
string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
comboBox1.Items.AddRange(ports);
comboBox1.SelectedItem=comboBox1.Items[0];
//Array.Sort(ports);
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e) //下面講解中差不多已經講清楚了
{
try
{
if (!s.IsOpen)
{
s.PortName = comboBox1.SelectedItem.ToString();
s.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.SelectedItem.ToString());
s.Open();
s.DataReceived += s_DataReceived;
button1.Text = "關閉串列埠";
//MessageBox.Show("串列埠已開啟");
}
else
{
s.Close();
s.DataReceived -= s_DataReceived;
button1.Text = "開啟串列埠";
}
}
catch (Exception ee)
{
MessageBox.Show(ee.ToString());
}
}
void s_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) //資料接收事件，讀到資料的長度賦值給count，如果是8位（節點內部程式設計規定好的），就申請一個byte型別的buff陣列，s控制代碼來讀資料
{
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) //讀取Buff中存的資料，轉換成顯示的十六進位制數
{
str += item.ToString("X2")+" ";
}
richTextBox1.Text =System.DateTime.Now.ToString()+": "+ str + "\n" + richTextBox1.Text; //這是跨執行緒訪問richtextbox,原程式和DataReceived事件是兩個不同的執行緒同時在執行
if (buff[0] == 0x04) //如果節點是04發來的資料
{
ID.Text = buff[0].ToString(); //這下面是上位機右邊那一段，用來顯示處理好的資料的溫度、溼度、光照、灰塵、ID資訊的。buff【0】中存的是資料的ID資訊，顯示在ID的Label上面
switch (buff[2]) //判斷資料型別 buff【0】和buff【1】代表ID的低位和高位，同理2和3代表資料型別的低位和高位，當2和3的值為1時，4和5代表溫度，6和7代表溼度；
{
case 0x01: //當2和3的值為1,4和5是溫度，6和7是溼度
{
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是灰塵
{
Dust.Text = (buff[6] + buff[7]).ToString();
break;
}
default:
break;
}
}
}
}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e) //每次發一個位元組
{
string[] sendbuff = richTextBox2.Text.Split(); //分割輸入的字串，判斷有多少個位元組需要傳送
Debug.WriteLine("傳送位元組數："+sendbuff.Length);
foreach (string item in sendbuff)
{
int count = 1;
byte[] buff = new byte[count];
buff[0] = byte.Parse(item, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);//格式化字串為十六進位制數值
s.Write(buff, 0, count);
}
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)//重新整理右邊的數值
{
int count = 1;
byte[] buff = new byte[count];
buff[0] = byte.Parse("04", System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);//這裡只顯示04節點的資訊
s.Write(buff, 0, count);
}
}
}（以上規則均是本實驗室節點內部自定義規則，測試的，外面的相應要改）
4、結果
5、補充四點知識
1）在程式可能會遇到錯誤的地方，用try+兩個Tab鍵，將程式碼寫入try中。比如本例子中的程式碼：
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 = "關閉串列埠";
//MessageBox.Show("串列埠已開啟");
}
else
{
s.Close();
s.DataReceived -= s_DataReceived;
button1.Text = "開啟串列埠";
}
}
catch (Exception ee)
{
MessageBox.Show(ee.ToString());
}
}如果程式碼沒有寫入try中，則可能出現的一種情況是比如有兩個上位機，同時佔用同一個串列埠，則就會衝突，會出錯。程式就會終止，整個程序結束。而如果寫入try中，並且把丟擲異常的catch程式碼例項化，即捕獲異常要例項化一個控制代碼，這樣程式遇到error就不會終止，而會出現報錯的原因。如下圖，我的這個上位機和網上下載的一個上位機同時佔用COM3串列埠（網上下載的先佔用COM3），這時我的上位機在開啟串列埠時會出現報錯。
2）就我這個上位機而言，需要有開啟串列埠和關閉串列埠兩個button按鈕，但是考慮到佔地方，當然最重要的還是如果用兩個按鈕來表示，當你按下開啟串列埠，如果忘了是否開啟，則是看不出來是不是開啟的，所以可以合併為一個button控制元件。（程式碼還是用上面那一段的程式碼）。（感覺很神奇啊）。在button1_Click事件中，先點選button,如果串列埠是關閉的，則開啟串列埠，然後把button1.Text的值賦值為“關閉串列埠”，如果串列埠本來是關閉的，則點選按鈕會把button1.Text的值賦值為“開啟串列埠”，同時把接收的資料清空。感覺這個方法真的很不錯！嘿嘿
3）當輸入一個變數或方法什麼的，它所有有的會自動出現在一個列表，這時，“正方體”代表“方法”，“小鉗子”代表“變數”，“閃電”代表“事件”。
4） 產生物件的事件時
比如輸入s.自動會出現DataReceived事件，再輸入“+=”就會有如上圖提示，按Tab鍵。然後又會如下圖提示
再次按tab鍵，就會自動生成DataReceived事件處理函式。