C#-串口控制
串 口 控 制
串行口是计算机的标准接口，现在的PC机（个人电脑）一般至少有两个串行口COM1和COM2。串行口应用广泛，在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。本节通过几个实例，介绍串口应用的技术和方法。
实例418 通过串口发送数据
实例说明
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");
}
}
举一反三
根据本实例，读者可以实现以下功能。
远程控制对方计算机操作。
定时控制对方计算机关闭。
