利用C#NET进行串口编程.docx

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利用C#NET进行串口编程

利用C#.NET进行串口编程

总算最后时间把【智能水电表】的项目啃下来了，总体来说这个项目技术难点不是特别多，主要是一个实现串口通讯的问题，其次就是水电表数据协议的解析问题。

目前已经开始在部署阶段了，利用休息时间将内容整理如下：

一、需求分析

1、水电表部署在家居中正常使用（当然水电表不是普通的家庭用表，而是智能家居用表，具有无线通信功能）；

2、水电表通过无线通信协议将数据发送到家庭网关中；

3、家庭网关通过串口与PC机相连，通过串口通讯发给PC机接收；

4、PC机通过串口接收到网关传来的数据，进行解析显示，并存储在MySQL数据中（如何配置数据库已经在前面的

5、JSP页面读取MySQL中的数据，并显示；

6、烧录机顶盒内核，将JSP页面显示在电视机中。

二、串口编程

本项目的技术难点主要是获取串口数据，并依据现有的通信协议对数据包进行解析并显示。

之前有做过类似的串口编程用于WSN，但是现在才发现代码冗余量太大，而且不易于扩展，现在将总体过程整理如下：

2.1创建SerialPort实例

该步骤可以按照如下方式创建，当然也可以直接在工具箱中拖进SerialPort。

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usingSystem.IO.Ports;

SerialPortserialport=newSerialPort（）;

usingSystem.IO.Ports;

SerialPortserialport=newSerialPort（）;

2.2列举可用的串口名

窗口首次加载时，我们将获取计算机上所有可用的串口名称并将这些名称添加到ComboBox控件里面。

双击窗体实现Form1_Load事件处理。

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privatevoidForm1_Load（objectsender,EventArgse）

{

string[]portNames=SerialPort.GetPortNames（）;

for（inti=0;i

{

this.cbbPorts.Items.Add（portNames[i]）;

}

this.cbbPorts.Items.Add（this.serialPort1.PortName）;

this.btdisconn.Enabled=false;

}

privatevoidForm1_Load（objectsender,EventArgse）

{

string[]portNames=SerialPort.GetPortNames（）;

for（inti=0;i

{

this.cbbPorts.Items.Add（portNames[i]）;

}

this.cbbPorts.Items.Add（this.serialPort1.PortName）;

this.btdisconn.Enabled=false;

}

按照以下的方法经常会出现问题（比如不能获得正确的串口名称），后面通过查阅资料得出了以下的一个解决方案，首先需要引用Microsoft.VisualBasic，用以下遍历SerialPortNames，获得所有的串口：

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privatevoidForm1_Load（objectsender,EventArgse）

{

this.timer1.Enabled=true;

serialport.DataReceived+=newSerialDataReceivedEventHandler（serialport_DataReceived）;

Computerpc=newComputer（）;

string[]portNames=SerialPort.GetPortNames（）;

foreach（stringsinpc.Ports.SerialPortNames）

{

this.cbbPorts.Items.Add（s）;

}

this.btdisconn.Enabled=false;

}

privatevoidForm1_Load（objectsender,EventArgse）

{

this.timer1.Enabled=true;

serialport.DataReceived+=newSerialDataReceivedEventHandler（serialport_DataReceived）;

Computerpc=newComputer（）;

string[]portNames=SerialPort.GetPortNames（）;

foreach（stringsinpc.Ports.SerialPortNames）

{

this.cbbPorts.Items.Add（s）;

}

this.btdisconn.Enabled=false;

}

注意还要添加DataReceived事件：

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this.serialPort1.DataReceived+=newSystem.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler（this.serialPort1_DataReceived）;

this.serialPort1.DataReceived+=newSystem.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler（this.serialPort1_DataReceived）;

2.3打开串口

选择串口名后，用户点击【连接】按钮以打开所选择的端口，代码实现如下：

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privatevoidbtconn_Click（objectsender,EventArgse）

{

if（this.serialPort1.IsOpen）

{

this.serialPort1.Close（）;

}

try

{

this.serialPort1.Encoding=System.Text.Encoding.Unicode;

this.serialPort1.Open（）;

this.lbMsg.Text=this.serialPort1.PortName.ToString（）+"Connected.";

this.btconn.Enabled=false;

this.btdisconn.Enabled=true;

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（updateTextBox））;

this.lvdata.BeginInvoke（newmyDelegate（updateListView））;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

privatevoidbtconn_Click（objectsender,EventArgse）

{

if（this.serialPort1.IsOpen）

{

this.serialPort1.Close（）;

}

try

{

this.serialPort1.Encoding=System.Text.Encoding.Unicode;

this.serialPort1.Open（）;

this.lbMsg.Text=this.serialPort1.PortName.ToString（）+"Connected.";

this.btconn.Enabled=false;

this.btdisconn.Enabled=true;

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（updateTextBox））;

this.lvdata.BeginInvoke（newmyDelegate（updateListView））;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

2.4断开串口连接

断开串口连接只需要调用一个方法即可。

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privatevoidbtdisconn_Click（objectsender,EventArgse）

{

try

{

this.serialPort1.Close（）;

this.lbMsg.Text=this.serialPort1.PortName+"Disconnected.";

this.btconn.Enabled=true;

this.btdisconn.Enabled=false;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

privatevoidbtdisconn_Click（objectsender,EventArgse）

{

try

{

this.serialPort1.Close（）;

this.lbMsg.Text=this.serialPort1.PortName+"Disconnected.";

this.btconn.Enabled=true;

this.btdisconn.Enabled=false;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

2.5接收串口的数据

SerialPort类的一个良好的特性是，无需不断的查询数据是否已经到达，而只需处理DataReceived事件，它将在检测到数据到达时自动触发，不过，因为事件运行在独立的线程里，任何试图直接更新主窗体的尝试都会引发错误，因此，需要使用一个代理来更新主线程里的控件（这个尤为重要，否则一切都白搭）。

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privatevoidserialport_DataReceived（Objectsender,SerialDataReceivedEventArgse）

{

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（updateTextBox））;

this.lvdata.BeginInvoke（newmyDelegate（updateListView））;

}

privatevoidserialport_DataReceived（Objectsender,SerialDataReceivedEventArgse）

{

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（updateTextBox））;

this.lvdata.BeginInvoke（newmyDelegate（updateListView））;

}

定义代理如下所示：

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publicdelegatevoidmyDelegate（）;

publicvoidupdateTextBox（）

{

try

{

//求出需要读取的Bytes数

//intbytesToRead=serialport.BytesToRead;

intbytesToRead=this.serialPort1.BytesToRead;

//声明char数组

byte[]ch=newbyte[bytesToRead];

//char[]ch1=newchar[bytesToRead];

intbytesRead=0;

//将读取到的bytes存储在ch数组中

//bytesRead=serialport.Read（ch,0,bytesToRead）;

bytesRead=this.serialPort1.Read（ch,0,bytesToRead）;

//bytesRead=this.serialPort1.Read（ch1,0,bytesToRead）;

//将ch数组转换为string类型

str=this.ByteArrayToHexString（ch）.Replace（"",""）.Trim（）;

//str=newstring（ch1,0,bytesRead）;

//测试代码

//str="5353535342621708005262000704000000000000E9F245";

//将string类型放置在文本框中

this.rtbData.AppendText（str）;

//MessageBox.Show（str.Length.ToString（））;

this.rtbData.ScrollToCaret（）;

stringrtbstr=this.rtbData.Text.ToString（）;

if（（rtbstr.Length>=46）&&（rtbstr.IndexOf（"5353535342"）

{

stringstrnew=rtbstr.Substring（rtbstr.IndexOf（"5353535342"）,46）;

if（strnew.Substring（44,2）.Trim（）.ToString（）=="45"）

{

DataAnalyse（strnew）;

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（clearTextBox））;

}

}

else

{

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（clearTextBox））;

}

DataStore（）;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

publicvoidupdateListView（）

{

try

{

if（this.TableID.ToString（）.Trim（）!

=""）

{

ListViewItemlist=newListViewItem（）;

list.Text=TableID;

list.SubItems.Add（TableID）;

list.SubItems.Add（ReadFlag）;list.SubItems.Add（TableType）;

list.SubItems.Add（TableState）;list.SubItems.Add（TableNum）;

list.SubItems.Add（PreNum）;list.SubItems.Add（CRCNum）;

list.SubItems.Add（date）;

list.SubItems.Add（DataTail）;

this.lvdata.Items.Add（list）;

}

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.Message.ToString（））;

//throw;

return;

}

}

publicdelegatevoidmyDelegate（）;

publicvoidupdateTextBox（）

{

try

{

//求出需要读取的Bytes数

//intbytesToRead=serialport.BytesToRead;

intbytesToRead=this.serialPort1.BytesToRead;

//声明char数组

byte[]ch=newbyte[bytesToRead];

//char[]ch1=newchar[bytesToRead];

intbytesRead=0;

//将读取到的bytes存储在ch数组中

//bytesRead=serialport.Read（ch,0,bytesToRead）;

bytesRead=this.serialPort1.Read（ch,0,bytesToRead）;

//bytesRead=this.serialPort1.Read（ch1,0,bytesToRead）;

//将ch数组转换为string类型

str=this.ByteArrayToHexString（ch）.Replace（"",""）.Trim（）;

//str=newstring（ch1,0,bytesRead）;

//测试代码

//str="5353535342621708005262000704000000000000E9F245";

//将string类型放置在文本框中

this.rtbData.AppendText（str）;

//MessageBox.Show（str.Length.ToString（））;

this.rtbData.ScrollToCaret（）;

stringrtbstr=this.rtbData.Text.ToString（）;

if（（rtbstr.Length>=46）&&（rtbstr.IndexOf（"5353535342"）

{

stringstrnew=rtbstr.Substring（rtbstr.IndexOf（"5353535342"）,46）;

if（strnew.Substring（44,2）.Trim（）.ToString（）=="45"）

{

DataAnalyse（strnew）;

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（clearTextBox））;

}

}

else

{

this.rtbData.BeginInvoke（newmyDelegate（clearTextBox））;

}

DataStore（）;

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.ToString（））;

return;

}

}

publicvoidupdateListView（）

{

try

{

if（this.TableID.ToString（）.Trim（）!

=""）

{

ListViewItemlist=newListViewItem（）;

list.Text=TableID;

list.SubItems.Add（TableID）;

list.SubItems.Add（ReadFlag）;list.SubItems.Add（TableType）;

list.SubItems.Add（TableState）;list.SubItems.Add（TableNum）;

list.SubItems.Add（PreNum）;list.SubItems.Add（CRCNum）;

list.SubItems.Add（date）;

list.SubItems.Add（DataTail）;

this.lvdata.Items.Add（list）;

}

}

catch（Exceptionex）

{

//MessageBox.Show（ex.Message.ToString（））;

//throw;

return;

}

}

2.6传输Unicode字符

默认情况下，SerialPort类只传输ASCII字符，这是通过SerialPort类的Encoding属性设置的，如果你想传输另一种语言，就需要设置SerialPort类的Encoding属性为Unicode，以保证数据的正常发送与接收。

2.7串口发送数据

要通过串口向接收者发送数据，使用SerialPort类的Write（）方法即可。

viewplaincopytoclipboardprint?

privatevoidbtrefresh_Click（objectsender,EventArgse）

{

try

{

this.serialPort1.Write（this.tbsend.Text.ToString（）+Environment.NewLine）;

tbsend.Text=string.Empty;

}

catch（Exceptionex）

{

}

}

privatevoidbtrefresh_Click（objectsender,EventArgse）

{

try

{

this.serialPort1.Write（this.tbsend.Text.ToString（）+Environment.NewLine）;

tbsend.Text=string.Empty;

}

catch（Exceptionex）

{

}

}

三、运行测试

由于今天图片上传功能暂时关闭，所以不能上传图片，所有的代码如下所示：

viewplaincopytoclipboardprint?

usingSystem;

usingSystem.Collections.Gene