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：OK ATD13800000000; 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9600 AT+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COM if (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
