C#工控上位机系列(2)- 串口通信/监控工具

工控机通常都带有很多串口(10个),而且可以通过Moxa卡扩展串口. 但Moxa的串口和电脑自带的串口还是有点区别 C#里面没区别, 但之前VB6的MSComm控件有时就会有不一样的地方.

支持串口通讯的仪表,通常通讯指令分2种,一种是文本格式的,另一种是16进制格式的.
文本格式的,比如说有些仪器,查版本号发 *IDN? 就会返回文本格式的结果,例如 XXX 8905,502-H19-1449,V1.38.02.18A2

16进制通讯的,比如青智的电流表,查询电流用的命令格式 01是仪表地址, 03是读取的命令.1000是寄存器开始地址,000A是读取长度, C10D是CRC校验码(多数使用CRC,也有仪器使用和校验的)

还有一种仪器是自带MCU,就是一打开串口就自动上传数据给上位机, 这种就不需要命令了.只需要定时读取串口缓冲区的内容,按照报文的格式,分析出哪一段数据才是你需要的.

我常用的串口通讯工具有下面2个

在Github下载一个ComDBG的工具，这个是C#写的，可以自己根据代码扩展需要的功能，比如历史发送记录

另外可以用一个监控工具，串口监控精灵, 这个对于那些没有代码的exe(比如一些仪表自带有一些小软件), 我们直接监控某个串口的收发信息.就知道对应的命令是什么了.

我通常把串口通讯做成一个基类, 把打开/关闭串口,文本命令,16进制命令,CRC校验,和校验都写到基类了,方便调用

下面是部分方法的代码

public bool InitCom(int portNum,int BaudRate =9600)
        {
            //端口打开时无法设置“PortName”
            if (!sp.IsOpen)
                sp.PortName = "COM" + portNum.ToString();
            else
            {
                if (sp.PortName != "COM" + portNum.ToString())
                {
                    sp.Close();
                    sp.PortName = "COM" + portNum.ToString();
                }

            }
            sp.BaudRate = BaudRate;//波特率
            sp.Parity = Parity.None;//无奇偶校验位
            sp.StopBits = StopBits.One;//两个停止位
            sp.Handshake = Handshake.None;//控制协议
            sp.WriteTimeout = 1000; /*Write time out*/
            sp.ReceivedBytesThreshold = 1;//设置 DataReceived 事件发生前内部输入缓冲区中的字节数
            return true;
        }

//把一串命令,默认是文本string命令, 也可能是十六进制的数(空格分开),发到串口
        protected bool SerialPortCmd(string command,ref string recvMsg, 
            int iDelay = 100, int RecvMsgLenParm= 2,bool IsCmdText =true)
        {

            DelaySec = iDelay;
            RecvMsgLen = RecvMsgLenParm; 

            if (!openCom())
                return false;
            try
            {
                byte[] bytes;
                if (IsCmdText)
                    bytes = Encoding.Default.GetBytes(command);
                else
                    bytes = HexStringToBytes(command);
                sp.Write(bytes, 0, bytes.Length);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Debug.Write(ex.ToString());
                return false;   //write failed
            }

            return DataReceived(IsCmdText, ref recvMsg);
               

        }

private bool DataReceived(bool IsResultText,ref string result)
        {
            //Thread Safety explain in MSDN:
            // Any public static (Shared in Visual Basic) members of this type are thread safe. 
            // Any instance members are not guaranteed to be thread safe.
            // So, we need to synchronize I/O

            lock (thisLock)
            {


                string RecvMsgBuffer;
                int len = sp.BytesToRead;
          
                if (len >= RecvMsgLen) //返回长度足够了.
                {

                    Byte[] data = new Byte[len];
                    try
                    {
                        sp.Read(data, 0, len);

                    }
                    catch (Exception ex)
                    {
                        throw ex;
                    }
                    if (IsResultText)
                        RecvMsgBuffer = Encoding.Default.GetString(data);
                    else
                        RecvMsgBuffer = BytesToHexString(data);
  

                    result = RecvMsgBuffer;
                    return true;
                }
                else
                    return false;

            }

        }