C#串口通信—向串口发送数据，同步接收返回数据

最近写C#串口通信程序，系统是B/S架构。SerialPort类有一个DataReceived事件，用来接收串口返回的数据，但这种方式在C/S架构下很好用，但B/S就不好处理了。所以写了一个同步模式接收返回数据的方法，不使用DataReceived事件。经过测试，可以正常使用。

一、MachineFactory类

为什么使用工厂类：售货机由不止一个厂家提供，接口协议都不一样。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Reflection;
using System.IO;
using System.IO.Ports;namespace IMachineDll
{/// <summary>/// 售货机工厂类/// </summary>public class MachineFactory{/// <summary>/// 货机接口缓存/// </summary>private static Dictionary<string, IMachine> dicMachine = new Dictionary<string, IMachine>();/// <summary>/// 锁变量/// </summary>public static object _lock = new object();/// <summary>/// 创建售货机类/// </summary>/// <param name="path">DLL物理路径</param>/// <param name="dllName">DLL名称(不含扩展名)，命名空间必须为DLL名称加“Dll”后缀，类名必须和DLL名称相同</param>///  <param name="com">串口名称，如：COM1</param>public static IMachine Create(string path, string dllName, string com){if (!dicMachine.ContainsKey(dllName)|| dicMachine[dllName] == null){using (FileStream fs = new FileStream(path + dllName + ".dll", FileMode.Open, FileAccess.Read)){using (MemoryStream ms = new MemoryStream()){byte[] byteArray = new byte[4096];while (fs.Read(byteArray, 0, byteArray.Length) > 0){ms.Write(byteArray, 0, byteArray.Length);}Assembly assembly = Assembly.Load(ms.ToArray());dicMachine[dllName] = (IMachine)assembly.CreateInstance(dllName + "Dll." + dllName, false, BindingFlags.Default, null, new object[] { com }, null, null);}}}return dicMachine[dllName];}}
}

二、Machine类

1、变量与构造函数

/// <summary>
/// 串口资源
/// </summary>
private SerialPort serialPort = null;public Machine(string com)
{serialPort = new SerialPort(com, 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);serialPort.ReadBufferSize = 1024;serialPort.WriteBufferSize = 1024;
}

2、向串口发送数据，同步接收返回数据的方法：

/// <summary>
/// 向串口发送数据，读取返回数据
/// </summary>
/// <param name="sendData">发送的数据</param>
/// <returns>返回的数据</returns>
private byte[] ReadPort(byte[] sendData)
{lock (MachineFactory._lock){//打开连接if (!serialPort.IsOpen) serialPort.Open();//发送数据serialPort.Write(sendData, 0, sendData.Length);//读取返回数据DateTime dt = DateTime.Now;while (serialPort.BytesToRead == 0){Thread.Sleep(1);if (DateTime.Now.Subtract(dt).TotalMilliseconds > 5000) //如果5秒后仍然无数据返回，则视为超时{throw new Exception("主版无响应");}}Thread.Sleep(50);byte[] recData = new byte[serialPort.BytesToRead];serialPort.Read(recData, 0, recData.Length);//关闭连接if (serialPort.IsOpen) serialPort.Close();return recData;}
}

优化版：

/// <summary>
/// 向串口发送数据，读取返回数据
/// </summary>
/// <param name="sendData">发送的数据</param>
/// <returns>返回的数据</returns>
private byte[] ReadPort(byte[] sendData)
{lock (MachineFactory._lock){//打开连接if (!serialPort.IsOpen) serialPort.Open();//发送数据serialPort.Write(sendData, 0, sendData.Length);//读取返回数据DateTime dt = DateTime.Now;while (serialPort.BytesToRead < 2){Thread.Sleep(1);if (DateTime.Now.Subtract(dt).TotalMilliseconds > 5000) //如果5秒后仍然无数据返回，则视为超时{throw new Exception("主版无响应");}}List<byte> recList = new List<byte>();byte[] recData = new byte[serialPort.BytesToRead];serialPort.Read(recData, 0, recData.Length);recList.AddRange(recData);int length = recData[1] + 3; //报文数据总长度while (recList.Count < length){if (serialPort.BytesToRead > 0){recData = new byte[serialPort.BytesToRead];serialPort.Read(recData, 0, recData.Length);recList.AddRange(recData);}Thread.Sleep(1);}//关闭连接if (serialPort.IsOpen) serialPort.Close();return recList.ToArray();}
}

3、发送联机指令：

/// <summary>
/// 联机
/// </summary>
/// <param name="msg">传出错误信息</param>
/// <returns>联机是否成功</returns>
public bool Connect(out string msg)
{byte[] sendData = new byte[] { 0x01, 0x01, 0x00, 0x00 };CommonUtil.CalCheckCode(sendData);byte[] recData = ReadPort(sendData);if (recData.Length >= 4&& recData[0] == 0x01&& recData[1] == 0x02&& recData[2] == 0x00&& CommonUtil.ValidCheckCode(recData)){switch (recData[3]){case 0x00:msg = "控制主板正在重启";return false;case 0x01:msg = "联机成功";return true;case 0x02:msg = "控制主板正在维护";return false;case 0x03:msg = "控制主板收到的数据格式不正确";return false;default:msg = "未知状态";return false;}}else if (IsRunning(recData, out msg) || !IsConnected(recData, out msg)){return false;}else{throw new Exception("货机返回的数据格式不正确");}
}

三、如何使用

1、Controller层代码(还不完善，仅测试，真实情况是根据硬件信息，确定调用哪个Dll使用哪个串口)：

#region 创建售货机接口
/// <summary>
/// 创建售货机接口
/// </summary>
private IMachine CreateMachine()
{//return MachineFactory.Create(Request.PhysicalApplicationPath + @"\bin\", "Machine", "COM1");return MachineFactory.Create(@"D:\售药机代码\Reception\Machine\bin\Debug\", "Machine", "COM1");
}
#endregion#region 联机
/// <summary>
/// 联机
/// </summary>
/// <param name="msg">错误信息</param>
/// <returns>联机是否成功</returns>
private bool Connect(out string msg)
{try{IMachine machine = CreateMachine();DateTime dt1 = DateTime.Now;while (!machine.Connect(out msg))  //联机{if (DateTime.Now.Subtract(dt1).TotalMilliseconds > 20000){msg = "联机超时";return false;}Thread.Sleep(50);}return true;}catch (Exception ex){msg = ex.Message;return false;}
}
#endregion#region 单次联机
/// <summary>
/// 单次联机
/// </summary>
public ActionResult Conn()
{string msg = null;Dictionary<string, object> dic = null;try{IMachine machine = CreateMachine();if (machine.Connect(out msg)) //联机成功{dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = true;dic["msg"] = "成功";return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}else{dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = false;dic["msg"] = "联机失败：" + msg;return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}}catch (Exception ex){dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = false;dic["msg"] = "错误：" + ex.Message;return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}
}
#endregion#region 联机并使能硬纸币器
/// <summary>
/// 联机并使能硬纸币器
/// </summary>
public ActionResult ConnectEnable()
{string msg = null;Dictionary<string, object> dic = null;try{IMachine machine = CreateMachine();if (Connect(out msg) && machine.CoinEnable(out msg) && machine.PaperMoneyEnable(out msg)) //联机并使能硬纸币器成功{dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = true;dic["msg"] = "成功";return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}else{dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = false;dic["msg"] = "硬币器使能失败：" + msg;return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}}catch (Exception ex){dic = new Dictionary<string, object>();dic["ok"] = false;dic["msg"] = "错误：" + ex.Message;return Content(JsonConvert.SerializeObject(dic));}
}
#endregion

2、前台代码：

@{ViewBag.Title = "货机接口测试";Layout = null;
}<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>@ViewBag.Title</title><script type="text/javascript" src="~/Scripts/jquery-1.8.2.min.js"></script><script type="text/javascript" src="~/Scripts/LongPolling.js"></script>
</head>
<body><div style="padding: 20px;"><input type="button" value="联机" onclick="connect()" /><div style="font-size: 20px; line-height: 30px;"><div style="padding: 20px;"><span id="msg"> </span></div></div></div>
</body>
</html>
<script type="text/javascript">//联机function connect() {commonAjax({url: "@Url.Content("/MachineInterface/Conn")",callback: function (data) {if (data.ok) {var html = "联机成功";$("#msg").html(html);}else {alert(data.msg);}}});}
</script>

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