基于WPF編寫一個串口轉(zhuǎn)UDP工具
串口是設(shè)備和上位機(jī)通信的常用接口，UDP則是網(wǎng)絡(luò)通信常用的通信協(xié)議，通過將串口設(shè)備上傳的指令，用UDP發(fā)送出去，或者將UDP傳來的指令轉(zhuǎn)發(fā)給串口設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。所以，串口和UDP之間的相互轉(zhuǎn)換是非常有意義的。
如果不熟悉C#串口以及UDP通信的相關(guān)內(nèi)容，可以參考這兩篇博客：C#串口通信 C# UDP通信
本項(xiàng)目會用到基于Task的并發(fā)編程，如果不了解，可以參照這篇：Task詳解
框架準(zhǔn)備
盡管希望做一個轉(zhuǎn)發(fā)工具，但如果自身不會發(fā)送的話，那還得再用其他軟件進(jìn)行測試，所以這個轉(zhuǎn)發(fā)工具，理應(yīng)具備串口和UDP協(xié)議的全部功能，這一點(diǎn)也要在界面上體現(xiàn)出來。
新建一個WPF項(xiàng)目，名字是portUDP，然后開始布局，結(jié)果如下
其中，串口設(shè)置中包含波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)等信息，由于不常更換，所以隱藏起來。
串口只需要一個，但UDP通信需要設(shè)置本機(jī)和目標(biāo)的IP地址與端口。自動轉(zhuǎn)發(fā)單選框選中后，會自動將接收到的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)給UDP，并且UDP收到的數(shù)據(jù)也會轉(zhuǎn)給串口。
窗口尺寸為320 × 640 320\times640320×640，外部采用一個DockPanel，并對常用控件進(jìn)行基本的外觀設(shè)置
<DockPanel.Resources>
<Style TargetType="TextBox">
<Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="Margin" Value="2"/>
</Style>
<Style TargetType="TextBlock">
<Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Center"/>
</Style>
<Style TargetType="ComboBox">
<Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="Margin" Value="2"/>
</Style>
<Style TargetType="Button">
<Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="Margin" Value="2"/>
</Style>
<Style TargetType="CheckBox">
<Setter Property="VerticalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="HorizontalAlignment" Value="Center"/>
<Setter Property="Margin" Value="2"/>
</Style>
</DockPanel.Resources>左側(cè)控制面板被寫在一個StackPanel中，最上面是一個Expander，里面包含串口設(shè)置的相關(guān)信息
<Expander Header="串口設(shè)置">
<UniformGrid Columns="2" Visibility="Visible">
<TextBlock Text="波特率"/>
<ComboBox x:Name="cbBaud"/>
<TextBlock Text="數(shù)據(jù)位"/>
<ComboBox x:Name="cbDataBit"/>
<TextBlock Text="停止位"/>
<ComboBox x:Name="cbStopBit"/>
<TextBlock Text="校驗(yàn)位"/>
<ComboBox x:Name="cbParity"/>
</UniformGrid>
</Expander>
然后是一個GroupBox，用于進(jìn)行基本設(shè)置，其中兩個按鈕需要在連接后更改內(nèi)容，所以設(shè)了個名字。
<UniformGrid Columns="2">
<ComboBox x:Name="cbPorts" Margin="2"/>
<Button x:Name="btnPort" Content="連接串口"/>
<TextBox x:Name="txtSrcIP" Text="127.0.0.1"/>
<TextBox x:Name="txtSrcPort" Text="91"/>
<TextBox x:Name="txtDstIP" Text="127.0.0.1"/>
<TextBox x:Name="txtDstPort" Text="91"/>
<CheckBox Content="自動轉(zhuǎn)發(fā)" IsChecked="True"/>
<Button x:Name="btnUDP" Content="創(chuàng)建服務(wù)"/>
</UniformGrid>
最后是發(fā)送文本框與發(fā)送按鈕等，內(nèi)容如下
<TextBox x:Name="txtSend" TextWrapping="Wrap" Height="70"/>
<UniformGrid Columns="3">
<CheckBox Content="Hex" IsChecked="False"/>
<Button Content="串口發(fā)送"/>
<Button Content="UDP發(fā)送"/>
<CheckBox Content="時間"/>
<Button Content="清空日志"/>
<Button Content="保存日志"/>
</UniformGrid>
左側(cè)控制界面布局完成后，是右側(cè)的接收區(qū)域，內(nèi)容如下
<GroupBox Header="日志信息">
<TextBox x:Name="txtInfo" Height="270"/>
</GroupBox>
初始化
由于.Net6.0不內(nèi)置串口庫，所以需要額外下載，點(diǎn)擊菜單欄工具->NuGet包管理器->管理解決方案的NuGet包，點(diǎn)擊瀏覽選項(xiàng)卡，搜索Ports，選擇System.IO.Ports，安裝。
在對用戶界面進(jìn)行最簡單的布局后，可以在C#代碼中，對一些ComboBox做進(jìn)一步的設(shè)置。
public void initComContent()
{
// 串口號
cbPorts.ItemsSource = SerialPort.GetPortNames();
cbPorts.SelectedIndex = 0;
// 波特率
cbBaud.ItemsSource = new int[] { 9600, 19200, 38400, 115200 };
cbBaud.SelectedIndex = 3;
// 數(shù)據(jù)位
cbDataBit.ItemsSource = Enumerable.Range(1, 8);
cbDataBit.SelectedIndex = 7;
// 校驗(yàn)位
cbParity.ItemsSource = Enum.GetNames(typeof(Parity));
cbParity.SelectedIndex = 0;
//停止位
cbStopBit.ItemsSource = Enum.GetNames(typeof(StopBits));
cbStopBit.SelectedIndex = 1;
}
這樣，在打開軟件之后，串口設(shè)置如下
串口設(shè)置
接下來設(shè)置串口，在xml編輯界面，將btnPort后面添加Click="btnPort_Click"后，按下F12，IDE會自動創(chuàng)建對應(yīng)的函數(shù)。
<Button x:Name="btnPort" Content="連接串口" Click="btnPort_Click"/>
在寫串口開關(guān)按鈕的控制指令之前，先新建一個全局的串口對象，然后寫btnPort_Click內(nèi)容
SerialPort sp;
private void btnPort_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
if (btnPort.Content.ToString() == "打開串口")
{
string name = cbPorts.SelectedItem.ToString();
try
{
sp = new SerialPort(name,
(int)cbBaud.SelectedItem,
(Parity)cbParity.SelectedIndex,
(int)cbDataBit.SelectedItem,
(StopBits)cbStopBit.SelectedIndex);
sp.Open();
sp.DataReceived += Sp_DataReceived;
txtInfo.AppendText($"串口{name}打開成功");
}
catch(Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"串口{name}打開失敗，原因是{ex}");
}
}
else
{
try
{
sp.Close();
initComContent();
}
catch (Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"串口關(guān)閉失敗，原因是{ex}");
}
}
btnPort.Content = sp.IsOpen ? "關(guān)閉串口" : "打開串口";
}
其中sp.DataReceived += Sp_DataReceived;新增一個委托，用于規(guī)范串口接收到數(shù)據(jù)后的行為。
UDP設(shè)置
和串口設(shè)置相同，UDP也需要新建用于UDP通信的全局變量，包括本機(jī)節(jié)點(diǎn)、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)以及UDP服務(wù)。
UdpClient udp;
IPEndPoint ptSrc;
IPEndPoint ptDst;
然后設(shè)置創(chuàng)建服務(wù)按鈕后，其邏輯與串口是相似的，都是在創(chuàng)建或關(guān)閉服務(wù)時，用try-catch語句以找到錯誤。
private void btnUDP_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
if (btnUDP.Content.ToString() == "創(chuàng)建服務(wù)")
{
try
{
ptSrc = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtSrcIP.Text), int.Parse(txtSrcPort.Text));
ptDst = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(txtDstIP.Text), int.Parse(txtDstPort.Text));
udp = new UdpClient(ptSrc);
txtInfo.AppendText("成功創(chuàng)建服務(wù)");
btnUDP.Content = "關(guān)閉服務(wù)";
}catch(Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"服務(wù)創(chuàng)建失敗，原因?yàn)閧ex}\n");
}
}
else
{
try
{
udp.Close();
btnUDP.Content = "創(chuàng)建服務(wù)";
}
catch(Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"服務(wù)關(guān)閉失敗，原因?yàn)閧ex}");
}
}
???????}發(fā)送設(shè)置
首先是串口發(fā)送，在xaml文件中，為串口發(fā)送按鈕掛載一個Click動作，其內(nèi)容即為串口發(fā)送功能
<Button Content="串口發(fā)送" Click="btnPortSend_Click"/>
private void btnPortSend_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var data = Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
txtInfo.AppendText($"串口發(fā)送{txtSend.Text}\n");
sp.Write(data, 0, data.Length);
}
然后是UDP發(fā)送，其改裝過程也大同小異
<Button Content="UDP發(fā)送" Click="btnUDPSend_Click"/>
private void btnUDPSend_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var data = Encoding.UTF8.GetBytes(txtSend.Text);
txtInfo.AppendText($"UDP發(fā)送{txtSend.Text}\n");
udp.Send(data, data.Length, ptDst); //將內(nèi)容發(fā)給ptDst
}
轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置
轉(zhuǎn)發(fā)是本軟件的核心功能，但其前提是接收到數(shù)據(jù)。所以，先來充實(shí)創(chuàng)建串口時就已經(jīng)提到的Sp_DataReceived函數(shù)
private void Sp_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
byte[] data = new byte[sp.BytesToRead];
sp.Read(data, 0, data.Length);//從串口讀取數(shù)據(jù)
Dispatcher.Invoke(() => spReceived(data));
}
private void spReceived(byte[] data)
{
string info = Encoding.UTF8.GetString(data);
txtInfo.AppendText("串口接收數(shù)據(jù)：{info}");
if ((bool)chkTransmit.IsChecked)
{
try
{
udp.Send(data, data.Length, ptDst); //將內(nèi)容發(fā)給ptDst
txtInfo.AppendText($"UDP轉(zhuǎn)發(fā)：{info}");
}
catch (Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"UDP轉(zhuǎn)發(fā)失敗，原因?yàn)閧ex}\nd");
}
}
}
然后創(chuàng)建UPD接收和轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)
private void udpReceiving(CancellationToken token)
{
while (! token.IsCancellationRequested)
{
var data = udp.Receive(ref ptDst);
Dispatcher.Invoke(() => udpReceived(data));
}
}
private void udpReceived(byte[] data)
{
string info = Encoding.UTF8.GetString(data);
txtInfo.AppendText("UDP接收數(shù)據(jù)：{info}");
if ((bool)chkTransmit.IsChecked)
{
try
{
sp.Write(data, 0, data.Length);
txtInfo.AppendText($"串口轉(zhuǎn)發(fā){info}\n");
}
catch (Exception ex)
{
txtInfo.AppendText($"串口轉(zhuǎn)發(fā)失敗，原因?yàn)閧ex}");
}
}
}其中，udpReceiving里面是一個死循環(huán)，表示一直等待UDP信息的到來，這個函數(shù)作為一個Task的創(chuàng)建時機(jī)，自然是在UDP服務(wù)創(chuàng)建之時，
//...
txtInfo.AppendText("成功創(chuàng)建服務(wù)");
//這是一個全局變量
cts = new CancellationTokenSource();
Task.Run(() => udpReceiving(cts.Token), cts.Token);
測試
至此，一個串口-UDP轉(zhuǎn)發(fā)工具便算完成了，盡管界面上還有幾個功能沒有實(shí)現(xiàn)，比如Hex以及時間的單選框等，但這些均為錦上添花。
下面做一下基礎(chǔ)的測試，效果如下
到此這篇關(guān)于基于WPF編寫一個串口轉(zhuǎn)UDP工具的文章就介紹到這了,更多相關(guān)WPF串口轉(zhuǎn)UDP內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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