C#上位机系列教程零基础入门-串口操作

欢迎来到C#上位机教程的零基础入门！本教程将帮助你从零开始学习C#编程，并使用C#构建上位机应用程序，本教程将以经典的串口工具开发为Demo,讲述一个项目如何去实现，本节内容将讲述串口的操作。

首先简单介绍下串口通讯中一个重要的类库SerialPort,SerialPort 类是用于在计算机上通过串行端口与外部设备进行通信的类。串行端口是一种用于在计算机和外部设备之间传输数据的物理接口，例如用于连接调制解调器、打印机、传感器等设备。在 .NET Framework 和 .NET Core（现在称为 .NET 5+）等平台中，System.IO.Ports.SerialPort 类提供了与串行端口进行通信的功能。通过此类，您可以打开、关闭串行端口，发送和接收数据，配置通信参数等。以下是 SerialPort 类的一些重要方法和属性：

构造函数：

SerialPort(string portName): 通过指定的串行端口名称创建一个 SerialPort 实例。

重要属性：

PortName: 获取或设置要使用的串行端口的名称。

BaudRate: 获取或设置波特率（数据传输速率）。

DataBits: 获取或设置数据位数。

Parity: 获取或设置奇偶校验位。

StopBits: 获取或设置停止位的数量。

ReadTimeout 和 WriteTimeout: 获取或设置读取和写入操作的超时时间。

方法：

Open(): 打开串行端口以进行通信。

Close(): 关闭串行端口。

Write(byte[] buffer, int offset, int count): 将指定数量的字节写入串行端口。

Read(byte[] buffer, int offset, int count): 从串行端口读取指定数量的字节。

DataReceived 事件：当接收到数据时触发的事件。

使用 SerialPort 类，您可以创建串行端口通信的应用程序，如与硬件设备通信、数据采集、传感器数据读取等。需要注意的是，在使用此类时，要小心处理异常情况，如端口不可用、数据传输错误等。

我们紧接上一节的教程，在Form窗体中通过拖放的方式加载SerialPort组件如下图所示

注意，在.Net6中serialPort类库需要通过NuGet的方式引入。

双击Form查看代码,使用“using”引入“System.IO.Ports”这个命名空间

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.IO.Ports; //引入命名空间

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

System.IO.Ports包含用于控制串行端口的类。最重要的类 SerialPort 为同步和事件驱动 I/O 提供框架，提供对插针和中断状态的访问，以及对串行驱动程序属性的访问。它可用于包装 Stream 对象，允许使用流的类访问串行端口。

双击"打开串口"系统自动根据button按钮的"Name"属性生成一个产生双击"打开串口"的事件后调用的方法,完整代码如下：

 private void OpenPortBtn_Click(object sender, EventArgs e)

 {

    try

    {

      if (!portOpenFlag)

      {

          //串口号

          serialPort1.PortName = portCbb.Text;

          // 波特率

          serialPort1.BaudRate = Convert.ToInt32(baudCbb.Text);

          //检验位  从枚举中获取相应的值   FaceType aaa = (FaceType)Enum.Parse(typeof(FaceType), cbFace.Text)

          serialPort1.Parity = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity),checkCbb .Text);

          //数据位

          serialPort1.DataBits = Convert.ToInt32(dataBitsCbb.Text);

          //停止位

          serialPort1.StopBits = (StopBits)Enum.Parse(typeof(StopBits),stopBitsCbb.Text);

          serialPort1.Open();

          portOpenFlag = true;

          this.OpenPortBtn.Text = "关闭串口";

        }

        else

        { 

          portOpenFlag = false;

          serialPort1.Close();

          this.OpenPortBtn.Text = "打开串口";

        }

    }

    catch (Exception ex)

    {

      MessageBox.Show(ex.Message+serialPort1.PortName.ToString());

    }

}

代码解析：先建立一个bool类型的串口打开状态标志位初始状态为false：portOpenFlag,如果串口没有打开。我们初始化配置参数，主要包括端口号，波特率，数据位，停止位，校验位，并且调用串口打开函数，将portOpenFlag置位为true，按钮文本改为'关闭串口'，如果串口已经打开。   portOpenFlag 置位为 false;并且调用串口关闭函数，将portOpenFlag置位为true，按钮文本改为'打开串口'，在串口打开或者关闭的过程中有很多因素导致操作失败，所以我们用try`````catch捕捉异常，及时将错误抛出，避免程序的奔溃

在代码调试的过程中，我们需要用虚拟串口工具百度网盘链接如下：链接：https://pan.baidu.com/s/1S0XXsXIXE-hQQd9AoCgnFA?pwd=m42i 提取码：m42i

安装好虚拟串口工具以后，我们添加两个虚拟串口COM2和COM3

同时我们在电脑的设备管理器也能看到COM2和COM3.

下面通过代码获取到设备管理器中的COM2和COM3,并且将串口通讯参数的值设置为我们想要的默认值

首先绑定波特率，数据位，停止位，校验位，的数据集合

具体操作如下图：

波特率

检验位

数据位

停止位

新建一个SerialPortInit方法，专门用于通讯参数combox的text值的初始化

 private void SerialPortInit()

  {

      //获取设备管理器的串口号  

      string[] ports = SerialPort.GetPortNames();

      //将ports数组绑定奥串口号comobox 的数据源上

      this.portCbb.DataSource = ports;

      this.portCbb.SelectedIndex = 0;

      //波特率   

      this.baudCbb.SelectedIndex = 3;

      //校验位

      this.checkCbb.SelectedIndex = 0;

      //数据位

      this.dataBitsCbb.SelectedIndex = 0;

      //停止位

      this.stopBitsCbb.SelectedIndex = 1;

  }

然后再窗体初始化时调用此函数

 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

{

    this.SerialPortInit();

}

最终通讯参数默认值如下：

当我们选择打开“COM2”时，虚拟串口COM2显示的通讯参数能够和串口工具的通讯设定值对应上。

上是本节的全部内容，回顾一下我们学会的知识点：

1、SerialPort类库的基本了解

2、获取端口号

3、初始化通讯参数的配置

4、串口的开启关闭操作