[转]C#串口serialPort操作
现在大多数硬件设备均采用串口技术与计算机相连，因此串口的应用程序开发越来越普遍。例如，在计算机没有安装网卡的情况下，将本机上的一些信息数据 传输到另一台计算机上，那么利用串口通信就可以实现。运行本程序，在“发送数据”文本框中输入要传送的数据，单击【发送】按钮，将传送的数据发送到所选择 的端口号中；单击【接收】按钮，传递的数据被接收到“接收数据”文本框中。如图13.1所示。
技术要点
在.NET Framework 2.0中提供了SerialPort类，该类主要实现串口数据通信等。下面主要介绍该类的主要属性（表13.1）和方法（表13.2）。
表13.1 SerialPort类的常用属性
名称
说明
BaseStream
获取 SerialPort 对象的基础 Stream 对象
BaudRate
获取或设置串行波特率
BreakState
获取或设置中断信号状态
BytesToRead
获取接收缓冲区中数据的字节数
BytesToWrite
获取发送缓冲区中数据的字节数
CDHolding
获取端口的载波检测行的状态
CtsHolding
获取“可以发送”行的状态
DataBits
获取或设置每个字节的标准数据位长度
DiscardNull
获取或设置一个值，该值指示 Null 字节在端口和接收缓冲区之间传输时是否被忽略
DsrHolding
获取数据设置就绪 (DSR) 信号的状态
DtrEnable
获取或设置一个值，该值在串行通信过程中启用数据终端就绪 (DTR) 信号
Encoding
获取或设置传输前后文本转换的字节编码
Handshake
获取或设置串行端口数据传输的握手协议
IsOpen
获取一个值，该值指示 SerialPort 对象的打开或关闭状态
NewLine
获取或设置用于解释 ReadLine( )和WriteLine( )方法调用结束的值
Parity
获取或设置奇偶校验检查协议
续表
名称
说明
ParityReplace
获取或设置一个字节，该字节在发生奇偶校验错误时替换数据流中的无效字节
PortName
获取或设置通信端口，包括但不限于所有可用的 COM 端口
ReadBufferSize
获取或设置 SerialPort 输入缓冲区的大小
ReadTimeout
获取或设置读取操作未完成时发生超时之前的毫秒数
ReceivedBytesThreshold
获取或设置 DataReceived 事件发生前内部输入缓冲区中的字节数
RtsEnable
获取或设置一个值，该值指示在串行通信中是否启用请求发送 (RTS) 信号
StopBits
获取或设置每个字节的标准停止位数
WriteBufferSize
获取或设置串行端口输出缓冲区的大小
WriteTimeout
获取或设置写入操作未完成时发生超时之前的毫秒数
表13.2 SerialPort类的常用方法
方 法 名 称
说明
Close
关闭端口连接，将 IsOpen 属性设置为False，并释放内部 Stream 对象
Open
打开一个新的串行端口连接
Read
从 SerialPort 输入缓冲区中读取
ReadByte
从 SerialPort 输入缓冲区中同步读取一个字节
ReadChar
从 SerialPort 输入缓冲区中同步读取一个字符
ReadLine
一直读取到输入缓冲区中的 NewLine 值
ReadTo
一直读取到输入缓冲区中指定 value 的字符串
Write
已重载。将数据写入串行端口输出缓冲区
WriteLine
将指定的字符串和 NewLine 值写入输出缓冲区
注意：用跳线使串口的第2、3针连接，可以在本地计算机上实现串口通信，所以，通过串口的第2、3针的连接可以对程序进行检测。串口截面图如图13.2所示。
图13.2 串口截面图
实现过程
（1）新建一个项目，命名为Ex13_01，默认窗体为Form1。
（2）在Form1窗体中，主要添加两个Button控件，分别用于执行发送数据和接受数据，添加两个TextBox控件，用于输入发送数据和显示接收数据。
（3）主要程序代码。
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
serialPort1.PortName = "COM1";
serialPort1.BaudRate = 9600;
serialPort1.Open();
byte[] data = Encoding.Unicode.GetBytes(textBox1.Text);
string str = Convert.ToBase64String(data);
serialPort1.WriteLine(str);
MessageBox.Show("数据发送成功！","系统提示");
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
byte[] data = Convert.FromBase64String(serialPort1.ReadLine());
textBox2.Text = Encoding.Unicode.GetString(data);
serialPort1.Close();
MessageBox.Show("数据接收成功！","系统提示");
}
举一反三
根据本实例，读者可以实现以下功能。
远程监控对方计算机屏幕。
下位机控制程序。
实例419通过串口关闭对方计算机
实例说明
在网络应用程序中，主要通过网卡实现数据的传输，因此可以利用套接字技术实现远程关闭计算机。如果计算机中没有安装网卡，该如何实现远程关闭计算机呢？本例实现了利用串口关闭对方计算机，程序运行结果如图13.3所示。
技术要点
本实例使用SerialPort类的属性和方法，请参见实例“通过串口发送数据”。下面主要介绍SerialPort类的DataReceived 事件，DataReceived 事件为本实例的主要使用技术。DataReceived事件表示将处理 SerialPort 对象的数据接收事件的方法。串行接收事件可以由 SerialData 枚举中的任何项引起，是否引发此事件由操作系统决定，所以不一定会报告所有奇偶校验错误。
注意：本实例从开发到测试，都是由本地计算机完成的，用户只需要使用跳线将串口的第2、3针连接，可以在本地计算机上实现串口通信。跳线连接请参见图13.2。
实现过程
（1）新建一个项目，命名为Ex13_02，默认窗体为Form1。
（2）在Form1窗体中，主要添加两个Button控件，分别用于打开通信串口和关闭对方计算机。
（3）主要程序代码。
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
//打开串口
serialPort1.PortName = "COM1";
serialPort1.Open();
button1.Enabled = false;
button2.Enabled = true;
} //数据接收事件，等待接收关机命令
private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
byte[] data = Convert.FromBase64String(serialPort1.ReadLine());
string str = Encoding.Unicode.GetString(data);
serialPort1.Close();
if (str == "关机")
{
Process p = new Process();
p.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
p.StartInfo.UseShellExecute = false;
p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
p.StartInfo.RedirectStandardError = true;
p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
p.Start();
p.StandardInput.WriteLine("shutdown /s");
p.StandardInput.WriteLine("exit");
}
} //发送关机命令
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (button2.Text == "关闭计算机")
{
//发送关机命令数据
byte[] data = Encoding.Unicode.GetBytes("关机");
string str = Convert.ToBase64String(data);
serialPort1.WriteLine(str);
button2.Text = "取消关机";
}
else
{
button2.Text = "关闭计算机";
button1.Enabled = true;
button2.Enabled = false;
//取消关机
Process p = new Process();
p.StartInfo.FileName = "cmd.exe";
p.StartInfo.UseShellExecute = false;
p.StartInfo.RedirectStandardInput = true;
p.StartInfo.RedirectStandardOutput = true;
p.StartInfo.RedirectStandardError = true;
p.StartInfo.CreateNoWindow = true;
p.Start();
p.StandardInput.WriteLine("shutdown /a");
p.StandardInput.WriteLine("exit");
}
}
在我的测试软件中发现一个问题，就是当发送数据小于或等于8位时，一切正常，如果大于8为字节，则在datareceived事件中接收到的数据会分成两段，第一段为8位，第二段为剩下的字节，很奇怪，在msdn中讲到不能保证每次发送的数据都能正确接收到，需要参照BytesToRead属性来确定要读取的数据量，所以我想出来的解决办法为：
int DataLength=serialPort.BytesToRead;
int i=0;
StringBuilder sb=new StringBuilder();
while(i<DataLength)
{
byte[] ds=new byte[1024];
int len=serialPort.Read(ds,0,1024);
sb.Append(Encoding.Ascii.GetString(ds,0,len));
i+=len;
}
Console.Write(sb,ToString());
这种奇怪的方法可以解决问题，后来想想应该是串口的工作方式决定的也有可能，期待其他的解决方式。
微软代码：取出本机的COM端口字符串
public static string[] GetPortNames()
{
RegistryKey localMachine = null;
RegistryKey key2 = null;
string[] textArray = null;
//这里有个断言，判断该注册表项是否存在
new RegistryPermission(RegistryPermissionAccess.Read, @"HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE\DEVICEMAP\SERIALCOMM").Assert();
try
{
localMachine = Registry.LocalMachine;
key2 = localMachine.OpenSubKey(@"HARDWARE\DEVICEMAP\SERIALCOMM", false);
if (key2 != null)
{
string[] valueNames = key2.GetValueNames();
textArray = new string[valueNames.Length];
for (int i = 0; i < valueNames.Length; i++)
{
textArray[i] = (string) key2.GetValue(valueNames[i]);
}
}
}
finally
{
if (localMachine != null)
{
localMachine.Close();
}
if (key2 != null)
{
key2.Close();
}
CodeAccessPermission.RevertAssert();
}
if (textArray == null)
{
textArray = new string[0];
}
return textArray;
}
VS.NET2005中SerialPort控件操作详解(C#)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
namespace SerialPorts
{
public partial class frm_Main : Form
{
#region Public Enumerations
public enum DataMode { Text, Hex }
public enum LogMsgType { Incoming, Outgoing, Normal, Warning, Error };
#endregion
private Color[] LogMsgTypeColor = { Color.Orange, Color.Green, Color.Black, Color.Blue, Color.Red };
//禁用和启用程序中各控件的状态
private void EnableControls()
{
// 基于串口的打开与否，设置控件状态
gbPortSettings.Enabled = !ComPort.IsOpen;
btns.Enabled = btnstop.Enabled = txtSendData.Enabled = btnSend.Enabled = ComPort.IsOpen;
if (ComPort.IsOpen) btnOpenPort.Text = "关闭串口";
else btnOpenPort.Text = "打开串口";
}
//初始化组件的数据，为串口提供相关参数
private void InitializeControlValues()
{
cmbParity.Items.Clear(); cmbParity.Items.AddRange(Enum.GetNames(typeof(Parity)));
cmbStopBits.Items.Clear(); cmbStopBits.Items.AddRange(Enum.GetNames(typeof(StopBits)));
cmbPortName.Items.Clear();
foreach (string s in SerialPort.GetPortNames())
cmbPortName.Items.Add(s);
cmbPortName.Text = cmbPortName.Items[0].ToString();
cmbParity.Text = cmbParity.Items[0].ToString();
cmbStopBits.Text = cmbStopBits.Items[0].ToString();
cmbDataBits.Text = cmbDataBits.Items[0].ToString();
cmbParity.Text = cmbParity.Items[0].ToString();
cmbBaudRate.Text = cmbBaudRate.Items[0].ToString();
EnableControls();
}
//十六进制转换字节数组
private byte[] HexStringToByteArray(string s)
{
s = s.Replace(" ", "");
byte[] buffer = new byte[s.Length / 2];
for (int i = 0; i < s.Length; i += 2)
buffer[i / 2] = (byte)Convert.ToByte(s.Substring(i, 2), 16);
return buffer;
}
//字节数组转换十六进制
private string ByteArrayToHexString(byte[] data)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(data.Length * 3);
foreach (byte b in data)
sb.Append(Convert.ToString(b, 16).PadLeft(2, '0').PadRight(3, ' '));
return sb.ToString().ToUpper();
}
//显示数据日志
private void Log(LogMsgType msgtype, string msg)
{
rtfTerminal.Invoke(new EventHandler(delegate
{
rtfTerminal.SelectedText = string.Empty;
rtfTerminal.SelectionFont = new Font(rtfTerminal.SelectionFont, FontStyle.Bold);
rtfTerminal.SelectionColor = LogMsgTypeColor[(int)msgtype];
rtfTerminal.AppendText(msg);
rtfTerminal.ScrollToCaret();
}));
}
//串口发送方式
#region Local Properties
private DataMode CurrentDataMode
{
get
{
if (rbHex.Checked) return DataMode.Hex;
else return DataMode.Text;
}
set
{
if (value == DataMode.Text) rbText.Checked = true;
else rbHex.Checked = true;
}
}
#endregion
//发送数据
private void SendData()
{
if (CurrentDataMode == DataMode.Text)
{
// 发送用户的文本到串口
ComPort.Write(txtSendData.Text);
// 将用户的文本显示到数据窗口
Log(LogMsgType.Outgoing, txtSendData.Text + "\n");
}
else
{
try
{
// 转换用户十六进制数据到字节数组
byte[] data = HexStringToByteArray(txtSendData.Text);
// 发送数据到串口
ComPort.Write(data, 0, data.Length);
// 将用户十六进制数据到数据窗口
Log(LogMsgType.Outgoing, ByteArrayToHexString(data) + "\n");
}
catch (FormatException)
{
// 转换错误
Log(LogMsgType.Error, "十六进制数据有误: " + txtSendData.Text + "\n");
}
}
txtSendData.SelectAll();
}
/// <summary>
/// -------------------------------------------------------------
/// </summary>
public frm_Main()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
InitializeControlValues();
ComPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(port_DataReceived);
}
//打开串口
private void btnOpenPort_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (ComPort.IsOpen) ComPort.Close();
else
{
//设置串口参数
ComPort.BaudRate = int.Parse(cmbBaudRate.Text);
ComPort.DataBits = int.Parse(cmbDataBits.Text);
ComPort.StopBits = (StopBits)Enum.Parse(typeof(StopBits), cmbStopBits.Text);
ComPort.Parity = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity), cmbParity.Text);
ComPort.PortName = cmbPortName.Text;
// 打开串口
ComPort.Open();
}
// 改变组件状态
EnableControls();
// 如果串口打开，将焦点放入txtSendData
if (ComPort.IsOpen) txtSendData.Focus();
}
private void rbHex_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (rbHex.Checked) CurrentDataMode = DataMode.Hex;
}
private void rbText_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (rbText.Checked) CurrentDataMode = DataMode.Text;
}
//接收数据
private void port_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
// 判断用户用的是字节模式还是字符模式
if (CurrentDataMode == DataMode.Text)
{
// 读取缓冲区的数据
string data = ComPort.ReadExisting();
// 显示读取的数据到数据窗口
Log(LogMsgType.Incoming, data + "\n");
}
else
{
// 获取字节长度
int bytes = ComPort.BytesToRead;
// 创建字节数组
byte[] buffer = new byte[bytes];
// 读取缓冲区的数据到数组
ComPort.Read(buffer, 0, bytes);
// 显示读取的数据到数据窗口
Log(LogMsgType.Incoming, ByteArrayToHexString(buffer) + "\n");
}
}
//发送数据按键
private void btnSend_Click(object sender, EventArgs e)
{
SendData();
}
private void lnkAbout_LinkClicked(object sender, LinkLabelLinkClickedEventArgs e)
{
(new frmAbout()).ShowDialog(this);
}
//时间组件控制发送数据
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
SendData();
}
//连续发送数据
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
delay.Enabled = true;
btns.Enabled = !delay.Enabled;
btnstop.Enabled = delay.Enabled;
}
//停止连续发送数据
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
delay.Enabled = false;
btns.Enabled = !delay.Enabled;
btnstop.Enabled = delay.Enabled;
}
}
}
