C#串口通信SeriPort 电表DLT645 RS234/RS485

难受，三个多月前有一个电表电量监控的项目。做完了就没再管了。今天有需求需要改一些地方，但是....我想不起来干了啥，怎么干的啦。真的完全忘了.....项目名称叫啥都忘了.找了半天

不知道有没有和我一样的贵人程序员......

首先回顾一下大致的网络结构如下，每个电表通过USB的总线，连接到PC上，可能302车间的所有电表，划分为组1，连接到C0M0串口，303车间，划分位组2，连接到COM1串口

首先是串口通信的一些基础知识https://blog.csdn.net/xiaobaixiongxiong/article/details/83998436

大致来说，电表是通过串口，经一个USB转串口来连接到电脑的，这里我一直不大明白，明明是通过USB，为啥叫串口通讯那。其实，早一点的电脑，笔记本，都是有一个9针的真正的串口插座的。后来笔记本越来越薄，那个插口基本都没了，换成了

现在我们看到的通过USB转串口，但是串口通信的基本概念仍然是那一套

首先是串口通过高低电平来传输0和1的比特流的理论基础

起始位，数据位，奇偶校验位，停止位，波特率。这些，为一条线（其实表示高低电平可以是1条线如RS232，也可能是多条线如RS485）通过高低电平变化来传输数据，提供理论基础。

波特率其实就是每秒钟，电平的变化频率。比如波特率1200.那么每一个0（低电平）1（高电平）持续的时间是1/1200秒。如果波特率是9600.那么持续时间是1/9600.那么波特率越高，每秒能传输的数据就越多。

在这个基础上，诞生了一些不同的实现，形成了常见的标准 RS232 RS485等。

我个人的不是很准确的理解，理论基础都是这一套，都是用高低电平来表示0和1达到传输比特流的目的

但是实现有所区别，

比如RS232的高低电平，使用3－15v有效电平，使用一根线，有电压表示1，无电压表示0，使用一根线就能完成传输0和1的比特流

而RS485使用差分电平。它的高低电平需要两根线的电压差值来表示，这样的话，虽然都是通过高低电平来传输0和1，但是实现方式是不一样的，特性也不一样。比如RS485的传输距离更长，抗干扰性更好等

（或者将来也可能诞生了一种新的标准RS200，使用100V-200V来表示高低电平）。这样是否对RS232和RS485到底是啥有更明白一点的理解

那么串口通信的基础，我们了解了大概，其实这部分都是别人给我们做好的啦，不需要自己去实现。

真正到了与我们使用息息相关的部分，则是更上层的电表的通讯协议 DLT645-1997 DLT645-2007，通信协议可以参考https://blog.csdn.net/u013184273/article/details/98083050

如果说RS232,RS485为我们提供了与电表通讯的基础，那么DLT645-1997 DLT645-2007则是明确了与电表通讯的交互方式，就像规定我给你发 HOW are you , 你给我回复 fine and you

这里其实没有啥好讲的，总的来讲就是数据格式，按下图的数据格式，拼装出一个byte[] 往串口写数据，那么电表就会按照我们的请求，返回对应的响应结果。

返回数据：68 78 56 34 12 00 00 68 91 08 33 33 34 33 A4 56 79 38 F5 16

注意，这里面没有前导字节FE，并不代表所有的电表厂家都没有，而且还是不固定的，所以一定小心写程序，因为不同厂家电表回的前导字节个数不一样。

其中：78 56 34 12 00 00 是表地址，传输次序是低在前，高在后，而且是十六进制。

91-为从返回命令

08-共8个字节

33 33 34 33-数据块，可以理解成寄存器地址，表示读电表总电流。

A4 56 79 38-具体数据，分析时，应减33，所以为：

A4-33=71
56-33=23
79-33=46
38-33=5

实际的电表数为：54623.71度

下面我以C# 为例，来讲讲编程中的一些坑

1 对于返回的数据，FE FE FE FE这四个前导字节可能有，也可能没有，也可能1个，2个 3个。。。。。。就是说看电表厂家的心情。所以我们编码要对他做特殊处理

2 C# 的SerialPort 串口，比较坑，怎么个坑法那。

我们以同步读写为列。假设我发送 12345678 ,返回 abcdefgh。那我SerialPort.write（12345678）后，去读SerialPort.read(out result) 按我们的理解，result 应该是 abcdefgh了把？

事实上，它可能是abcdefgh，也可能是abcde 也可能是abc . 就是说，我们read一次，它不一定完全返回，如果只返回了一部分，那么我们还要再读，第一次返回abc ，第二次有可能返回剩下的defgh，也可能还是只返回部分def。

就是说write一次，我可能要读N次，而且N还不固定，才能接收到完整的数据。

而SerialPort 的异步读接口（其实就是回调函数），也是问题多多

SerialPort .ReceivedBytesThreshold =15; //表示接收到15 byte的数据后触发 SerialPort .DataReceived . 但其实有问题，接收到1个，两个，3个都有可能触发，就是说等15个接受完，可能会触发N次
SerialPort .DataReceived +=new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(spReceive_DataReceived);

可能这是C#封装串口的一些问题，不知道是我用的不对还是大家都是这样，有懂的人可以指教一下。

好在知道有这种问题，解决的方法并不难。可以参考这个博客https://www.cnblogs.com/royenhome/archive/2010/03/23/1692440.html

也可以像我这样，不是很严谨，仅供参考

/// <summary>
/// 暂时没考虑返回可能包含的FEFE前缀，1秒超时
/// </summary>
/// <param name="RetLength">完整返回帧的长度</param>
/// <param name="buffer"></param>
/// <returns></returns>
private int ReadCicle(int RetLength, ref byte[] buffer)
{
    TimeSpan overtime = new TimeSpan(TimeSpan.TicksPerSecond);
    DateTime dt = DateTime.Now;
    int length = 0;
    while (true)
    {
        try
        {
            length += mySerialPort.Read(buffer, length, buffer.Length - length);
        }
        catch (TimeoutException e)
        {
            //超时不处理                                      
        }
        catch (Exception e)
        {
            Console.WriteLine(e.Message);
        }
        if (length >= RetLength || DateTime.Now - dt > overtime)
            break;
    }
 
   return length;
}