NMEA协议 上位机 c#
前些时间写做了两款用NMEA协议的上位机，在这里做一个总结和记录。和大家分享，也为了以后不会忘记。
NMEA协议总体来说，相对简单，是气象上比较成熟的协议。
主要有以下几个参数及其格式：
- 风速和风向；
- 空气温度；
- 土壤温度；
- 湿度；
- 大气压；
注：
其中效验部分主要采用的 异或效验：即从$后第一个字符到’*’前一个字符进行异或。所得到的数据高4位，低4位的ASCII码。
<CR>: ‘\r’
<LF>: ‘\n’
波特率：4800
刷新频率：1Hz
在上位机的设计中，所有的接收方式都是被动的。所以处理上非常好做，只需要读取特定的数据位就可以，将其转为数据即可。
由于每一段数据都是以’\n’结尾，所以串口中断serialPortX_DataReceived()中直接采用serialPortX.ReadLine()读取数据就可以了。读取后根据协议分析其数据就可以了。以下是我的代码：
1 using System;
2 using System.Collections.Generic;
3 using System.Linq;
4 using System.Text;
5
6 namespace 气象监控_NMEA
7 {
8 class NMEA
9 {
10 #region 变量
11 public float speed = 0f;
12 public float direction = 0f;
13 public float airTemp = 0f;
14 public float soilTemp = 0f;
15 public float humidity = 0f;
16 public float barometer = 0f;
17 public bool speedStatus = false;
18
19 private const int MAX_LENGTH = 24;
20 private readonly byte SUM_END = Convert.ToByte('*');
21 private readonly byte SUM_START = Convert.ToByte('$');
22 private readonly byte NUM_0_ASCII = Convert.ToByte('0');
23 private readonly byte NUM_A_ASCII = Convert.ToByte('A' - 10);
24 #endregion
25
26 #region 属性
27 public float GetSpeed
28 {
29 get
30 {
31 return speed;
32 }
33 set
34 {
35 speed = value;
36 }
37 }
38
39 public float GetDirection
40 {
41 get
42 {
43 return direction;
44 }
45 set
46 {
47 direction = value;
48 }
49 }
50
51 public bool GetStatus
52 {
53 get
54 {
55 return speedStatus;
56 }
57 set
58 {
59 speedStatus = value;
60 }
61 }
62
63 public float GetAirTemp
64 {
65 get
66 {
67 return airTemp;
68 }
69 set
70 {
71 airTemp = value;
72 }
73 }
74
75 public float GetSoilTemp
76 {
77 get
78 {
79 return soilTemp;
80 }
81 set
82 {
83 soilTemp = value;
84 }
85 }
86
87 public float GetHumidity
88 {
89 get
90 {
91 return humidity;
92 }
93 set
94 {
95 humidity = value;
96 }
97 }
98
99 public float GetBarometer
100 {
101 get
102 {
103 return barometer;
104 }
105 set
106 {
107 barometer = value;
108 }
109 }
110 #endregion
111
112 #region 子函数
113 /// <summary>
114 /// 数字转ASCII
115 /// </summary>
116 /// <param name="Integer">单个位整数</param>
117 /// <returns>ASCII</returns>
118 public byte Integer2Char(int Integer)
119 {
120 byte lcv_ch = 0;
121 if (Integer <= 9)
122 {
123 lcv_ch = Convert.ToByte(Integer + NUM_0_ASCII);
124 }
125 else if ((Integer >= 0x0A) && (Integer <= 0x0F))
126 {
127 lcv_ch = Convert.ToByte(Integer + NUM_A_ASCII);
128 }
129 return lcv_ch;
130 }
131
132 #endregion
133
134 /// <summary>
135 /// sum效验
136 /// </summary>
137 /// <param name="array">效验数组</param>
138 /// <returns>效验值，字符被拆分为两个ASCII码整和为一个Int，高位在int高8位，低后</returns>
139 public int CheckSum(byte[] array)
140 {
141 byte sum = 0;
142 int res = 0;
143 int i;
144 for (i = 1; (array[i] != SUM_END) && (i < MAX_LENGTH); i++ )
145 {
146 sum ^= array[i];
147 }
148
149 if (i != MAX_LENGTH)
150 res = (Integer2Char((sum >> 4)) << 8) | Integer2Char(sum & 0xF);
151 return res;
152 }
153
154 /// <summary>
155 /// 从接收到的字符串中，取出有用数据
156 /// </summary>
157 /// <param name="str">接收到的字符串</param>
158 public void DataProcess(string str)
159 {
160 char[] chSplit = {',',};
161 string[] strArray = str.Split(chSplit);
162 switch (strArray[0])
163 {
164 case "$WIMWV" :
165 direction = float.Parse(strArray[1]);
166 speed = float.Parse(strArray[3]);
167 char[] chArray = strArray[5].ToCharArray();
168 speedStatus = (chArray[0] == 'A' ? true : false);
169 break;
170
171 case "$WIMTA" :
172 airTemp = float.Parse(strArray[1]);
173 break;
174
175 case "$WIMTS" :
176 soilTemp = float.Parse(strArray[1]);
177 break;
178
179 case "$WIMHU" :
180 humidity = float.Parse(strArray[1]);
181 break;
182
183 case "$WIMMB" :
184 barometer = float.Parse(strArray[3]);
185 break;
186
187 default: break;
188 }
189 }
190
191 /// <summary>
192 /// 接收到的数据正确性判断
193 /// </summary>
194 /// <param name="str">接收到的字符串</param>
195 /// <returns>效验正常返回true</returns>
196 public bool ReceiveCheck(string str)
197 {
198 bool res = false;
199 char[] chSplit = {'*',};
200 string[] strArray = str.Split(chSplit);
201 if (strArray.Length == 2)
202 {
203 if (strArray[1].Length == 3) //长度正常
204 {
205 byte[] array = Encoding.Default.GetBytes(strArray[1]);
206 int check = CheckSum(Encoding.Default.GetBytes(str));
207 if (check != 0)
208 {
209 if (check == ((array[0] << 8) | array[1]))
210 {
211 res = true;
212 }
213 }
214 }
215 }
216 return res;
217 }
218 }
219 }
