写此博客意为抛砖引玉，希望能和博客园的朋友们探讨一下关于.NET 在工业方面的应用，包括：物联网、无线通信、嵌入式开发、工业控制等等。欢迎探讨，多多指教！^_^

下面是我在开发中，使用C#代码实现对安装在COM 串行端口上的SIM卡拨号器的拨号调度程序。

应用场景：

在使用新能源的风光互补路灯远程管理系统中，通信服务器需要通过无线通信方式唤醒上位机。

> 上位机中内置GPRS 无线上网卡，被安装在风光互补路灯中。

> 通信服务器上扩展出4个COM 串行端口，分别安装有：西门子C35TS 拨号器和西门子MC52I 拨号器。

使用需求：

> 监控中心跟上位机进行通信前，对没有连接上的上位机先使用拨号器唤醒；

> 由于长时间连续使用拨号器进行拨号，将导致拨号器的宕机情况，所以采用轮番调用的线性方式使用4个拨号器；

> 实现自动检测服务器上的COM 串行端口，并自动识别可使用的拨号器；

> 增加拨号器后，程序能自动识别并添加使用；

> 拔出拨号器后，程序能自动识别并停止使用；

> 能克服拨号器的宕机、假死等异常情况，并在指定的间隔时间重新检测拨号器，并添加到服务器中使用；

> 让拨号器通过SIM卡，实现对上位机的拨号，挂机等功能；

程序实现：

程序中应用到AT 指令集，详细介绍请看百度百科。这里附上一些简单的AT 指令集：

AT  回车换行  返回：OKATD13800000000;  回车换行  建立呼叫ATA  回车换行  接听电话ATH  回车换行  挂机AT+IPR=9600  回车换行  设置模块波特率为9600AT+CSCA=13800000000 回车换行  设置短信中心号码AT+CMGF=1  回车换行  设置短信格式为文本方式（=0为PDU方式，用于发送数据和中文）AT+CMGS  发送文本短信，具体如下：AT+CMGS=13800000000
>0000123456789

在程序项目中，需要引用如下程序集：

using System.IO.Ports;
using System.Threading;
using System.Collections;

并使用到了.NET 的串行端口资源 SerialPort 类。

MySerialPort 类

对每一个连接到COM 串行端口的拨号器实例化 MySerialPort 对象，代码如下：

public class MySerialPort
{private SerialPort com;public MySerialPort(string _portName){this.com = new SerialPort();//接收数据事件this.com.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(com_DataReceived);//串口名com.PortName = _portName;this.PortName = _portName;// BaudRate 串行波特率com.BaudRate = 9600; //默认值// 是否启用请求发送 (RTS) 信号。com.RtsEnable = true; //由计算机发送 Request To Send 信号到联接的调制解调器，以请示允许发送数据。// 是否使Data Terminal Ready (DTR)线有效。 xugang 2012.8.20 添加com.DtrEnable = true; //Data Terminal Ready 是计算机发送到调制解调器的信号，指示计算机在等待接受传输。 try{com.Open();}catch //(Exception){Close();}}public MySerialPort(string _portName, int _baudRate):this(_portName){if (_baudRate != 0){// BaudRate 串行波特率com.BaudRate = _baudRate;}}private string portName;//串口名称public string PortName{get { return portName; }set { portName = value; }}// BaudRate 串行波特率public int BaudRate{get { return com.BaudRate; }set { com.BaudRate = value; }}private bool isWorking;//设置是否正在使用public bool IsWorking{get { return isWorking; }set { isWorking = value; }}// 检测当前端口是否安装有拨号器public bool HasModem(){read = ""; //清空返回缓冲区WriteSerial("AT\r\n");Thread.Sleep(100);Console.WriteLine(read);if (read.Contains("ATOK")){Console.WriteLine(this.com.PortName + "端口能使用!");return true;}else return false;}//进行拨号，唤醒上位机public void Dialing(string _SIM){IsWorking = true; //正在拨号read = ""; //清空返回缓冲区WriteSerial(string.Format("ATD{0};\r\n", _SIM));System.Threading.Thread.Sleep(20 * 1000);//Console.WriteLine(" {0}  ATH TO:{1}", DateTime.Now, _SIM);WriteSerial("ATH\r\n");Thread.Sleep(500);Console.WriteLine(read);if (read.Contains("ATHOK")){Console.WriteLine(this.com.PortName + "端口拨号已完成!");}else{//System.Threading.Thread.Sleep(1000);WriteSerial("ATH\r\n");Thread.Sleep(500);Console.WriteLine(read);if (read.Contains("ATHOK")){Console.WriteLine(this.com.PortName + "端口拨号已完成!");}else{IsWorking = false; //拨号完成throw new Exception(this.com.PortName + "拨号异常！");}}IsWorking = false; //拨号完成}/// <summary>/// 向串口端发送命令！/// </summary>/// <param name="s">命令字符串</param>private void WriteSerial(string s){//mLogger.Info(s);byte[] buff = Encoding.ASCII.GetBytes(s);try{this.com.Write(buff, 0, buff.Length);}catch (Exception ex){//WriteExecLog.Writing(ex);Console.WriteLine(ex.Message);}}//int n = 0;string read = "";//接收数据事件方法void com_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){if (sender is SerialPort){try{SerialPort mySerial = sender as SerialPort;read += mySerial.ReadLine().Trim();//Console.WriteLine(mySerial.PortName + " 第" + n.ToString() + "接收数据：" + read);//n++;}catch (TimeoutException){return;    //xg备忘：可以将异常写入日志！}catch (Exception){return;    //xg备忘：可以将异常写入日志！}}}//关闭public void Close(){if (com != null){com.Close();com.Dispose();}}//private string ReadSerial()//{//    while (_keepReading)//    {//        if (com.IsOpen)//        {//            //byte[] readBuffer = new byte[com.ReadBufferSize + 1];//            byte[] readBuffer = new byte[10];//            try//            {//                //int count = com.Read(readBuffer, 0, com.ReadBufferSize);//                int count = com.Read(readBuffer, 0, 9);//                String SerialIn = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(readBuffer, 0, count);//                if (count != 0)//                {//                    return SerialIn;//                }//            }//            catch (TimeoutException) //            {//                return "";//            }//        }//        else//        {//            TimeSpan waitTime = new TimeSpan(0, 0, 0, 0, 50);//            Thread.Sleep(waitTime);//        }//    }//    return "";//}}

SerialPortList 类

定义一个 SerialPortList 类，实现对所有连接上的拨号器 MySerialPort 对象进行管理和调度使用。代码如下：

public class SerialPortList
{//已经安装了拨号器的串口对象private List<MySerialPort> al = null;private Dictionary<string, int> portBaudRate = null;//波特率配置列表public Dictionary<string, int> PortBaudRate{get { return portBaudRate; }set { portBaudRate = value; }}private bool hasPort = false;//当前有无可使用的串口拨号器public bool HasPort{get { return hasPort; }//set { hasPort = value; }}private int reCheckMinutes = 30; //默认30分钟//串口拨号器的重新检测间隔分钟public int ReCheckMinutes{get { return reCheckMinutes; }set { reCheckMinutes = value; }}#region  构造方法重载public SerialPortList() { }public SerialPortList(Dictionary<string, int> _portBaudRate) {this.portBaudRate = _portBaudRate;}public SerialPortList(int _reCheckMinutes){this.reCheckMinutes = _reCheckMinutes;}public SerialPortList(Dictionary<string, int> _portBaudRate,int _reCheckMinutes) {this.portBaudRate = _portBaudRate;this.reCheckMinutes = _reCheckMinutes;}#endregion  构造方法重载/// <summary>///  获得串口上已经安装了拨号器的对象/// </summary>public void GetSerialPortList(){al = new List<MySerialPort>();//步骤一： 获得所有的串口名称(列表)string[] ports = SerialPort.GetPortNames();foreach (string port in ports){MySerialPort mySerialPort = null;Console.WriteLine("正在检测：" + port ); //测试使用//是否设置波特率？if (portBaudRate != null && portBaudRate.ContainsKey(port) && portBaudRate[port] != 0){mySerialPort = new MySerialPort(port, portBaudRate[port]);}else mySerialPort = new MySerialPort(port);bool ok = mySerialPort.HasModem();if (ok){al.Add(mySerialPort);}else{mySerialPort.Close();mySerialPort = null;}}// 判断当前计算机有无可使用串口端hasPort = al.Count <= 0 ? false : true;}/// <summary>/// 重新获得串口上已经安装了拨号器的对象/// </summary>public void ReGetSerialPortList(){if (al == null) GetSerialPortList();else{//步骤一： 重新获得所有的串口名称(列表)string[] portsName_2 = SerialPort.GetPortNames();//如果当前串口数目 > 正在使用的COMif (portsName_2.Length > al.Count){Console.WriteLine("正在重新检测可以使用的拨号器！"); //测试使用foreach (string pName_2 in portsName_2){//当前串口名是否存在拨号列表中bool hasAt = al.Exists(delegate(MySerialPort port_1){ return pName_2 == port_1.PortName; });//如果当前串口名不存在拨号列表中，则重新检测！if (!hasAt){Console.WriteLine("正在重新检测：" + pName_2); //测试使用MySerialPort mySerialPort = null;//是否设置波特率？if (portBaudRate != null&& portBaudRate.ContainsKey(pName_2) && portBaudRate[pName_2] != 0){mySerialPort = new MySerialPort(pName_2, portBaudRate[pName_2]);}else mySerialPort = new MySerialPort(pName_2);bool ok = mySerialPort.HasModem();if (ok){al.Add(mySerialPort);}else{mySerialPort.Close();mySerialPort = null;}}}}}// 判断当前计算机有无可使用串口端hasPort = al.Count <= 0 ? false : true;}/// <summary>/// 重新获得串口上已经安装了拨号器的对象 (波特率使用默认值)/// </summary>public void ReGetSerialPortList(int _reCheckMinutes){//串口拨号器的重新检测间隔分钟reCheckMinutes = _reCheckMinutes; ReGetSerialPortList();//波特率全部使用默认值}/// <summary>/// 释放所有串口资源组件/// </summary>public void ClearAllSerialPort(){if (al != null){for (int i = 0; i < al.Count; i++){al[i].Close();al[i] = null;}al = null;}if (portBaudRate != null){portBaudRate = null;}}private int index_Number = -1;//串口的调度号private int IndexNumber(){lock (this){if (index_Number + 1 >= al.Count){if (al.Count == 0) index_Number = -1;else index_Number = 0;}else{index_Number++;}return index_Number;}}/// <summary>/// 对已经安装了拨号器的串口调度使用/// </summary>private void UseingSerialPort(string _SIM){if (al == null) return;// 等待线程进入 Monitor.Enter(al);MySerialPort getPort = null;try{//获得当前调用的串口对象的索引号int num = IndexNumber();if (num >= 0) //判断是否存在拨号器{getPort = al[num];if (getPort != null && !getPort.IsWorking){getPort.Dialing(_SIM); //对 SIM 进行拨号，唤醒上位机}}}catch{//再一次检查该 COM 能否使用！ (范工提议)if (getPort != null){string re_PortName = getPort.PortName;al.Remove(getPort); //从可用列表去除getPort.Close();MySerialPort mySerialPort = new MySerialPort(re_PortName);bool ok = mySerialPort.HasModem();if (ok){al.Add(mySerialPort); //重新添加到列表}else{mySerialPort.Close();mySerialPort = null;}}}finally{// 通知其它对象Monitor.Pulse(al);// 释放对象锁 Monitor.Exit(al);}}//重新检测端口时间private DateTime dtCheck = DateTime.Now;/// <summary>/// 调用拨号器/// </summary>/// <param name="_SIM"></param>public void InvokingSerialPort(string _SIM){if (hasPort == false){// 获得串口上已经安装了拨号器的对象this.GetSerialPortList();}else{this.UseingSerialPort(_SIM);//Thread.Sleep(5000);//定期检测串口列表if (dtCheck.AddMinutes(reCheckMinutes) <= DateTime.Now){// 重新获得串口上已经安装了拨号器的对象this.ReGetSerialPortList();dtCheck = DateTime.Now;}}}}

测试代码如下：

class Program
{static void Main(string[] args){// 获得串口上已经安装了拨号器的对象 (自定义波特率)Dictionary<string, int> _portBaudRate = new Dictionary<string, int>();_portBaudRate["COM5"] = 9600;_portBaudRate["COM6"] = 9600;_portBaudRate["COM7"] = 9600;SerialPortList list = new SerialPortList(_portBaudRate,5);try{// 获得串口上已经安装了拨号器的对象list.GetSerialPortList();if (list.HasPort == false){Console.WriteLine("当前计算机无可使用的串口拨号器！");}while (list.HasPort){// 调用拨号器list.InvokingSerialPort("13500000000");  // 实际SIM卡号Thread.Sleep(5000);}}finally{// 释放所有串口资源组件list.ClearAllSerialPort();}Console.ReadLine();}
}

测试结果：

参考资源：
在C# 中使用SerialPort 类实现串口通信（陆续更新）
AT 指令发送短信流程
短信 PDU 解码

本文转自钢钢博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/xugang/archive/2012/08/23/2652671.html，如需转载请自行联系原作者

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