VS上位機(jī)開發(fā)——串口助手

第一次接觸上位機(jī)的開發(fā)，單純是為了玩一下，淺度學(xué)習(xí)，參考了一下其他文章，做了一個(gè)簡(jiǎn)單的串口助手，算是邁出了第一步。寫博客記錄一下學(xué)習(xí)的過(guò)程。

一、新建項(xiàng)目

第1步：創(chuàng)建一個(gè)Window窗體應(yīng)用(.NET Framework)

我安裝的是vs2019版本。

第2步：配置項(xiàng)目

提示：框架要選.NET Framework 4以上，如果沒(méi)有，先確認(rèn)項(xiàng)目選的是不是Window窗體應(yīng)用，再確認(rèn)是否安裝NET Framework。

二、控件布局

我們先利用控件把串口助手的界面搭建出來(lái)。

提示：我們用到的控件都在工具箱里面。

我這里主要用了以下幾個(gè)控件：

提示：控件名稱是一個(gè)比較關(guān)鍵的參數(shù)，因?yàn)楹竺娴拇a要根據(jù)名稱來(lái)寫。

先把控件從工具箱里面拉出來(lái)，調(diào)整好大小和布局。

提示：TextBox要自由調(diào)整窗口大小的話需要把屬性里面的MultiLine設(shè)置為True。

修改控件屬性里面的Text，串口助手的界面就出來(lái)了。

再添加serialPort和Time控件，這兩個(gè)是隱藏的控件，在窗口下方，實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候是看不見(jiàn)的。

選擇波特率對(duì)應(yīng)的comboBox控件，在Items屬性里面添加常用的波特率。

三、編寫程序

提示：可以雙擊控件窗口打開代碼，也可以選中From，右鍵，選中查看代碼

在實(shí)際應(yīng)用中，最常用到的代碼在Form1.cs和Form1.Designer.cs兩個(gè)文件中。

注：Form1是新建窗體默認(rèn)的名稱，實(shí)際使用也可能不是這個(gè)名字。

Form1.cs是應(yīng)用部分的代碼，也就是我后面要編寫的代碼所在的文件。

Form1.Designer.cs里面存放各種控件的參數(shù)定義，在我們雙擊某一個(gè)控件的時(shí)候，實(shí)際上這個(gè)文件會(huì)在相應(yīng)的生成一行代碼，意思是在這個(gè)控件里面添加一個(gè)事件。

1、端口更新函數(shù)

這個(gè)函數(shù)是自定義的，需要自己添加進(jìn)去

/* 新增自定義函數(shù)：更新可用串口 */
private void Updata_Serialport_Name(ComboBox MycomboBox)
{
	string[] ArryPort;                               // 定義字符串?dāng)?shù)組，數(shù)組名為 ArryPort
    ArryPort = SerialPort.GetPortNames();            // SerialPort.GetPortNames()函數(shù)功能為獲取計(jì)算機(jī)所有可用串口，以字符串?dāng)?shù)組形式輸出
    MycomboBox.Items.Clear();                        // 清除當(dāng)前組合框下拉菜單內(nèi)容                  
    for (int i = 0; i < ArryPort.Length; i++)
    {
        MycomboBox.Items.Add(ArryPort[i]);           // 將所有的可用串口號(hào)添加到端口對(duì)應(yīng)的組合框中
    }
}

引用命名空間System.IO.Ports：

因?yàn)樯厦嬲{(diào)用了SerialPort.GetPortNames()函數(shù)，需要引用這個(gè)命名空間才能使用

using System.IO.Ports;

2、啟動(dòng)窗口加載函數(shù)

雙擊設(shè)計(jì)界面窗口的空白區(qū)域，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)Form1_Load空函數(shù)。

在Form1_Load函數(shù)里面添加以下代碼：

Updata_Serialport_Name(comboBox1); // 調(diào)用更新可用串口函數(shù)，comboBox1為端口號(hào)組合框的名稱

在默認(rèn)啟動(dòng)函數(shù)里添加以下代碼：

System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;//設(shè)置該屬性 為false

提示：函數(shù)名不一定是Form1，這個(gè)函數(shù)名和自己的使用的窗體名稱是一致的

3、"打開串口"按鍵回調(diào)函數(shù)

雙擊“打開串口”按鍵，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)空函數(shù)。

在函數(shù)里面添加以下代碼：

if (button1.Text == "打開串口")                                  // 如果當(dāng)前是串口設(shè)備是關(guān)閉狀態(tài)
{
    try                                                          // try 是嘗試部分，如果嘗試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)入catch部分，執(zhí)行錯(cuò)誤處理代碼  
    {
        serialPort1.PortName = comboBox1.Text;                   // 將串口設(shè)備的串口號(hào)屬性設(shè)置為comboBox1復(fù)選框中選擇的串口號(hào)
        serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.Text);  // 將串口設(shè)備的波特率屬性設(shè)置為comboBox2復(fù)選框中選擇的波特率
        serialPort1.Open();                                      // 打開串口，如果打開了繼續(xù)向下執(zhí)行，如果失敗了，跳轉(zhuǎn)至catch部分
        comboBox1.Enabled = false;                               // 串口已打開，將comboBox1設(shè)置為不可操作
        comboBox2.Enabled = false;                               // 串口已打開，將comboBox2設(shè)置為不可操作
        button1.BackColor = Color.Red;                           // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為紅色
        button1.Text = "關(guān)閉串口";                               // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“關(guān)閉串口”
    }
    catch
    {
        MessageBox.Show("打開串口失敗，請(qǐng)檢查串口", "錯(cuò)誤");     // 彈出錯(cuò)誤對(duì)話框
    }
}
else                                             // 如果當(dāng)前串口設(shè)備是打開狀態(tài)
{
    try
    {
        serialPort1.Close();                     // 關(guān)閉串口
        comboBox1.Enabled = true;                // 串口已關(guān)閉，將comboBox1設(shè)置為可操作
        comboBox2.Enabled = true;                // 串口已關(guān)閉，將comboBox2設(shè)置為可操作
        button1.BackColor = Color.Lime;          // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
        button1.Text = "打開串口";               // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“打開串口”
    }
    catch
    {
        MessageBox.Show("關(guān)閉串口失敗，請(qǐng)檢查串口", "錯(cuò)誤");   // 彈出錯(cuò)誤對(duì)話框
    }
}

4、"清除接收"按鍵回調(diào)函數(shù)

雙擊“清除接收”按鍵，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)空函數(shù)。

在函數(shù)里面添加以下代碼：

textBox1.Text = "";

5、"發(fā)送"按鍵回調(diào)函數(shù)

雙擊“發(fā)送”按鍵，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)空函數(shù)。

在函數(shù)里面添加以下代碼：

if (serialPort1.IsOpen)            // 如果串口設(shè)備已經(jīng)打開了
{
    if (!checkBox1.Checked)        // 如果是以字符的形式發(fā)送數(shù)據(jù)
    {
        char[] str = new char[1];  // 定義一個(gè)字符數(shù)組，只有一位

        try
        {
            for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
            {
                str[0] = Convert.ToChar(textBox2.Text.Substring(i, 1));  // 取待發(fā)送文本框中的第i個(gè)字符
                serialPort1.Write(str, 0, 1);                            // 寫入串口設(shè)備進(jìn)行發(fā)送
            }
        }
        catch
        {
            MessageBox.Show("串口字符寫入錯(cuò)誤!", "錯(cuò)誤");   // 彈出發(fā)送錯(cuò)誤對(duì)話框
            serialPort1.Close();                          // 關(guān)閉串口
            button1.BackColor = Color.Lime;               // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
            button1.Text = "打開串口";                    // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“打開串口”
        }
    }
    else                                                  // 如果以數(shù)值的形式發(fā)送
    {
        byte[] Data = new byte[1];                        // 定義一個(gè)byte類型數(shù)據(jù)，相當(dāng)于C語(yǔ)言的unsigned char類型
        int flag = 0;                                     // 定義一個(gè)標(biāo)志，標(biāo)志這是第幾位
        try
        {
            for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
            {
                if (textBox2.Text.Substring(i, 1) == " " && flag == 0)                // 如果是第一位，并且為空字符
                {
                    continue;
                }

                if (textBox2.Text.Substring(i, 1) != " " && flag == 0)                // 如果是第一位，但不為空字符
                {
                    flag = 1;                                                         // 標(biāo)志轉(zhuǎn)到第二位數(shù)據(jù)去
                    if (i == textBox2.Text.Length - 1)                                // 如果這是文本框字符串的最后一個(gè)字符
                    {
                        Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i, 1), 16);  // 轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以16進(jìn)制顯示
                        serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                // 通過(guò)串口發(fā)送
                        flag = 0;                                                     // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                    }
                    continue;
                }
                else if (textBox2.Text.Substring(i, 1) == " " && flag == 1)           // 如果是第二位，且第二位字符為空
                {
                    Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i - 1, 1), 16);  // 只將第一位字符轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以十六進(jìn)制顯示
                    serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                    // 通過(guò)串口發(fā)送
                    flag = 0;                                                         // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                    continue;
                }
                else if (textBox2.Text.Substring(i, 1) != " " && flag == 1)           // 如果是第二位字符，且第一位字符不為空
                {
                    Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i - 1, 2), 16);  // 將第一，二位字符轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以十六進(jìn)制顯示
                    serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                    // 通過(guò)串口發(fā)送
                    flag = 0;                                                         // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                    continue;
                }
            }
        }
        catch
        {
            MessageBox.Show("串口數(shù)值寫入錯(cuò)誤!", "錯(cuò)誤");
            serialPort1.Close();
            button1.BackColor = Color.Lime;   // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
            button1.Text = "打開串口";        // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為  “打開串口”
        }
    }
}

6、串口接收函數(shù)

點(diǎn)擊serialPort控件，在該控件的事件里面有一個(gè)DataReceived事件，雙擊它會(huì)生成一個(gè)數(shù)據(jù)接收的空函數(shù)

在函數(shù)里面添加以下代碼：

if (!checkBox2.Checked)                        // 如果以字符串形式讀取
{
    string str = serialPort1.ReadExisting();   // 讀取串口接收緩沖區(qū)字符串

    textBox1.AppendText(str + "");             // 在接收文本框中進(jìn)行顯示
}
else                                           // 以數(shù)值形式讀取
{
    int length = serialPort1.BytesToRead;      // 讀取串口接收緩沖區(qū)字節(jié)數(shù)

    byte[] data = new byte[length];            // 定義相同字節(jié)的數(shù)組

    serialPort1.Read(data, 0, length);         // 串口讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)到數(shù)組中

    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        string str = Convert.ToString(data[i], 16).ToUpper();                          // 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串格式
        textBox1.AppendText("0X" + (str.Length == 1 ? "0" + str + " " : str + " "));   // 添加到串口接收文本框中
    }
}

7、定時(shí)器中斷回調(diào)函數(shù)

在timer控件的屬性里面打開使能，設(shè)置定時(shí)時(shí)間為500ms

雙擊timer控件，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)空函數(shù)

在函數(shù)里面添加以下代碼：

Updata_Serialport_Name(comboBox1);   // 定時(shí)刷新可用串口，可以保證在程序啟動(dòng)之后連接的設(shè)備也能被檢測(cè)到

最后再貼一個(gè)完整的代碼：

提示：不能直接跳過(guò)前面的步驟直接把完整的代碼拷貝過(guò)去，因?yàn)榍懊骐p擊控件的操作不僅僅是生成空函數(shù)，也會(huì)在Designer里面添加對(duì)應(yīng)的事件，如果直接拷貝就不會(huì)產(chǎn)生事件。當(dāng)然，如果非要這樣操作也不是不行，只要在Form1.Designer.cs文件里面把每個(gè)控件對(duì)應(yīng)的事件加上即可。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;

namespace 串口測(cè)試工具
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            System.Windows.Forms.Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;//設(shè)置該屬性 為false
        }

        /* 新增自定義函數(shù)：更新可用串口 */
        private void Updata_Serialport_Name(ComboBox MycomboBox)
        {
            string[] ArryPort;                               // 定義字符串?dāng)?shù)組，數(shù)組名為 ArryPort
            ArryPort = SerialPort.GetPortNames();            // SerialPort.GetPortNames()函數(shù)功能為獲取計(jì)算機(jī)所有可用串口，以字符串?dāng)?shù)組形式輸出
            MycomboBox.Items.Clear();                        // 清除當(dāng)前組合框下拉菜單內(nèi)容                  
            for (int i = 0; i < ArryPort.Length; i++)
            {
                MycomboBox.Items.Add(ArryPort[i]);           // 將所有的可用串口號(hào)添加到端口對(duì)應(yīng)的組合框中
            }
        }

        /* 啟動(dòng)窗口加載函數(shù) */
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            Updata_Serialport_Name(comboBox1);               // 調(diào)用更新可用串口函數(shù)，comboBox1為端口號(hào)組合框的名稱
        }

        /* "打開串口"按鍵回調(diào)函數(shù) */
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (button1.Text == "打開串口")                                  // 如果當(dāng)前是串口設(shè)備是關(guān)閉狀態(tài)
            {
                try                                                          // try 是嘗試部分，如果嘗試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)入catch部分，執(zhí)行錯(cuò)誤處理代碼  
                {
                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;                   // 將串口設(shè)備的串口號(hào)屬性設(shè)置為comboBox1復(fù)選框中選擇的串口號(hào)
                    serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox2.Text);  // 將串口設(shè)備的波特率屬性設(shè)置為comboBox2復(fù)選框中選擇的波特率
                    serialPort1.Open();                                      // 打開串口，如果打開了繼續(xù)向下執(zhí)行，如果失敗了，跳轉(zhuǎn)至catch部分
                    comboBox1.Enabled = false;                               // 串口已打開，將comboBox1設(shè)置為不可操作
                    comboBox2.Enabled = false;                               // 串口已打開，將comboBox2設(shè)置為不可操作
                    button1.BackColor = Color.Red;                           // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為紅色
                    button1.Text = "關(guān)閉串口";                               // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“關(guān)閉串口”
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("打開串口失敗，請(qǐng)檢查串口", "錯(cuò)誤");     // 彈出錯(cuò)誤對(duì)話框
                }
            }
            else                                             // 如果當(dāng)前串口設(shè)備是打開狀態(tài)
            {
                try
                {
                    serialPort1.Close();                     // 關(guān)閉串口
                    comboBox1.Enabled = true;                // 串口已關(guān)閉，將comboBox1設(shè)置為可操作
                    comboBox2.Enabled = true;                // 串口已關(guān)閉，將comboBox2設(shè)置為可操作
                    button1.BackColor = Color.Lime;          // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
                    button1.Text = "打開串口";               // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“打開串口”
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("關(guān)閉串口失敗，請(qǐng)檢查串口", "錯(cuò)誤");   // 彈出錯(cuò)誤對(duì)話框
                }
            }
        }

        /* "清除接收"按鍵回調(diào)函數(shù) */
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            textBox1.Text = "";
        }

        /* "發(fā)送"按鍵回調(diào)函數(shù) */
        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (serialPort1.IsOpen)            // 如果串口設(shè)備已經(jīng)打開了
            {
                if (!checkBox1.Checked)        // 如果是以字符的形式發(fā)送數(shù)據(jù)
                {
                    char[] str = new char[1];  // 定義一個(gè)字符數(shù)組，只有一位

                    try
                    {
                        for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
                        {
                            str[0] = Convert.ToChar(textBox2.Text.Substring(i, 1));  // 取待發(fā)送文本框中的第i個(gè)字符
                            serialPort1.Write(str, 0, 1);                            // 寫入串口設(shè)備進(jìn)行發(fā)送
                        }
                    }
                    catch
                    {
                        MessageBox.Show("串口字符寫入錯(cuò)誤!", "錯(cuò)誤");   // 彈出發(fā)送錯(cuò)誤對(duì)話框
                        serialPort1.Close();                          // 關(guān)閉串口
                        button1.BackColor = Color.Lime;               // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
                        button1.Text = "打開串口";                    // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為“打開串口”
                    }
                }
                else                                                  // 如果以數(shù)值的形式發(fā)送
                {
                    byte[] Data = new byte[1];                        // 定義一個(gè)byte類型數(shù)據(jù)，相當(dāng)于C語(yǔ)言的unsigned char類型
                    int flag = 0;                                     // 定義一個(gè)標(biāo)志，標(biāo)志這是第幾位
                    try
                    {
                        for (int i = 0; i < textBox2.Text.Length; i++)
                        {
                            if (textBox2.Text.Substring(i, 1) == " " && flag == 0)                // 如果是第一位，并且為空字符
                            {
                                continue;
                            }

                            if (textBox2.Text.Substring(i, 1) != " " && flag == 0)                // 如果是第一位，但不為空字符
                            {
                                flag = 1;                                                         // 標(biāo)志轉(zhuǎn)到第二位數(shù)據(jù)去
                                if (i == textBox2.Text.Length - 1)                                // 如果這是文本框字符串的最后一個(gè)字符
                                {
                                    Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i, 1), 16);  // 轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以16進(jìn)制顯示
                                    serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                // 通過(guò)串口發(fā)送
                                    flag = 0;                                                     // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                                }
                                continue;
                            }
                            else if (textBox2.Text.Substring(i, 1) == " " && flag == 1)           // 如果是第二位，且第二位字符為空
                            {
                                Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i - 1, 1), 16);  // 只將第一位字符轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以十六進(jìn)制顯示
                                serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                    // 通過(guò)串口發(fā)送
                                flag = 0;                                                         // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                                continue;
                            }
                            else if (textBox2.Text.Substring(i, 1) != " " && flag == 1)           // 如果是第二位字符，且第一位字符不為空
                            {
                                Data[0] = Convert.ToByte(textBox2.Text.Substring(i - 1, 2), 16);  // 將第一，二位字符轉(zhuǎn)化為byte類型數(shù)據(jù)，以十六進(jìn)制顯示
                                serialPort1.Write(Data, 0, 1);                                    // 通過(guò)串口發(fā)送
                                flag = 0;                                                         // 標(biāo)志回到第一位數(shù)據(jù)去
                                continue;
                            }
                        }
                    }
                    catch
                    {
                        MessageBox.Show("串口數(shù)值寫入錯(cuò)誤!", "錯(cuò)誤");
                        serialPort1.Close();
                        button1.BackColor = Color.Lime;   // 將串口開關(guān)按鍵的顏色，改為青綠色
                        button1.Text = "打開串口";        // 將串口開關(guān)按鍵的文字改為  “打開串口”
                    }
                }
            }
        }

        /* 串口接收函數(shù) */
        private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (!checkBox2.Checked)                        // 如果以字符串形式讀取
            {
                string str = serialPort1.ReadExisting();   // 讀取串口接收緩沖區(qū)字符串

                textBox1.AppendText(str + "");             // 在接收文本框中進(jìn)行顯示
            }
            else                                           // 以數(shù)值形式讀取
            {
                int length = serialPort1.BytesToRead;      // 讀取串口接收緩沖區(qū)字節(jié)數(shù)

                byte[] data = new byte[length];            // 定義相同字節(jié)的數(shù)組

                serialPort1.Read(data, 0, length);         // 串口讀取緩沖區(qū)數(shù)據(jù)到數(shù)組中

                for (int i = 0; i < length; i++)
                {
                    string str = Convert.ToString(data[i], 16).ToUpper();                          // 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串格式
                    textBox1.AppendText("0X" + (str.Length == 1 ? "0" + str + " " : str + " "));   // 添加到串口接收文本框中
                }
            }
        }

        /* 定時(shí)器中斷回調(diào)函數(shù) */
        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            Updata_Serialport_Name(comboBox1);   // 定時(shí)刷新可用串口，可以保證在程序啟動(dòng)之后連接的設(shè)備也能被檢測(cè)到
        }
    }
}

四、運(yùn)行

在vs里面調(diào)試運(yùn)行結(jié)果如下：

我這里連接了一個(gè)樹莓派，數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試正常

如果需要在其他PC端運(yùn)行，可以把工程目錄下bin文件里面的Debug拷貝出來(lái)，運(yùn)行exe文件即可，不需要再安裝vs

五、結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)單的做了一個(gè)串口助手，總體來(lái)說(shuō)其實(shí)不難，不熟悉C#語(yǔ)法也沒(méi)關(guān)系，我也是第一次接觸C#，根據(jù)C語(yǔ)言的經(jīng)驗(yàn)去摸索，代碼基本都能看的懂，有些語(yǔ)法也是即學(xué)即用的。好了，關(guān)于這一講的內(nèi)容就到這里，如果有什么問(wèn)題，歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論，謝謝。

源碼下載：https://download.csdn.net/download/ShenZhen_zixian/21712034