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){ = new SerialPort();//接收数据事件.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 .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(.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(.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(.PortName + "端口拨号已完成!");}else{IsWorking = false; //拨号完成throw new Exception(.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{.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：/xugang/archive//08/23/2652671.html，如需转载请自行联系原作者
