在工业自动化和物联网项目中，串口通信是实现上位机和下位机之间数据交换的常用方式。本文将指导您如何使用 C# 和 WinForms 开发一个简易的串口监视上位机应用程序。通过这个应用程序，您可以轻松地发送和接收串口数据，监控设备状态。
打开 Visual Studio，选择“创建新项目”。
在项目类型中选择“Windows 窗体应用”，命名为“SerialPortMonitor”。
从工具箱中拖拽以下控件到窗体：
两个 ComboBox 控件（命名为 comboBoxPort 和 comboBoxBaudRate），用于选择串口号和波特率。
两个 Button 控件（命名为 buttonOpenPort 和 buttonSendData），分别用于打开/关闭串口和发送数据。
一个 RichTextBox 控件（命名为 richTextBoxReceiveData），用于显示接收到的数据。
一个 TextBox 控件（命名为 textBoxSendData），用于输入要发送的数据。
下面是完整的代码示例，实现了串口的打开/关闭、数据发送和接收功能。
```csharpusing System;using System.IO.Ports;using System.Windows.Forms;namespace SerialPortMonitor{public partial class Form1 : Form{private SerialPort serialPort;public Form1(){InitializeComponent();serialPort = new SerialPort();InitializePortSettings();}private void InitializePortSettings(){// 获取系统中所有可用的串口string[] ports = SerialPort.GetPortNames();comboBoxPort.Items.AddRange(ports);if (ports.Length > 0){comboBoxPort.SelectedIndex = 0;}// 设置常用的波特率int[] baudRates = { 9600, 115200, 57600, 38400 };comboBoxBaudRate.Items.AddRange(baudRates);comboBoxBaudRate.SelectedIndex = 1;}private void buttonOpenPort_Click(object sender, EventArgs e){try{if (!serialPort.IsOpen){// 打开串口serialPort.PortName = comboBoxPort.SelectedItem.ToString();serialPort.BaudRate = int.Parse(comboBoxBaudRate.SelectedItem.ToString());serialPort.DataReceived += SerialPort_DataReceived;serialPort.Open();buttonOpenPort.Text = "关闭串口";}else{// 关闭串口serialPort.DataReceived -= SerialPort_DataReceived;serialPort.Close();buttonOpenPort.Text = "打开串口";}}catch (Exception ex){MessageBox.Show("串口操作失败: " + ex.Message);}}private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){try{// 接收数据string receivedData = serialPort.ReadExisting();// 更新 UI，显示接收到的数据this.Invoke(new Action(() =>{richTextBoxReceiveData.AppendText("[" + DateTime.Now.ToString() + "] 收到: " + receivedData + Environment.NewLine);}));}catch (Exception ex){MessageBox.Show("接收数据错误: " + ex.Message);}}private void buttonSendData_Click(object sender, EventArgs e){try{if (serialPort.IsOpen){// 发送数据string dataToSend = textBoxSendData.Text;serialPort.WriteLine(dataToSend);richTextBoxReceiveData.AppendText("[" + DateTime.Now.ToString() + "] 发送: " + dataToSend + Environment.NewLine);}else{MessageBox.Show("请先打开串口！");}}catch (Exception ex){MessageBox.Show("发送数据错误: " + ex.Message);}}private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e){// 关闭窗体时，确保串口已关闭if (serialPort.IsOpen){serialPort.Close();}}}}```
在窗体加载时初始化串口设置，自动获取系统中的串口号，并设置常用的波特率。
```csharpprivate void InitializePortSettings(){string[] ports = SerialPort.GetPortNames();comboBoxPort.Items.AddRange(ports);if (ports.Length > 0){comboBoxPort.SelectedIndex = 0;}int[] baudRates = { 9600, 115200, 57600, 38400 };comboBoxBaudRate.Items.AddRange(baudRates);comboBoxBaudRate.SelectedIndex = 1;}```
通过按钮点击事件实现串口的打开和关闭操作。
```csharpprivate void buttonOpenPort_Click(object sender, EventArgs e){try{if (!serialPort.IsOpen){serialPort.PortName = comboBoxPort.SelectedItem.ToString();serialPort.BaudRate = int.Parse(comboBoxBaudRate.SelectedItem.ToString());serialPort.DataReceived += SerialPort_DataReceived;serialPort.Open();buttonOpenPort.Text = "关闭串口";}else{serialPort.DataReceived -= SerialPort_DataReceived;serialPort.Close();buttonOpenPort.Text = "打开串口";}}catch (Exception ex){MessageBox.Show("串口操作失败: " + ex.Message);}}```
在串口数据接收事件中读取数据，并在 UI 中显示。
```csharpprivate void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){try{string receivedData = serialPort.ReadExisting();this.Invoke(new Action(() =>{richTextBoxReceiveData.AppendText("[" + DateTime.Now.ToString() + "] 收到: " + receivedData + Environment.NewLine);}));}catch (Exception ex){MessageBox.Show("接收数据错误: " + ex.Message);}}```
通过按钮点击事件发送数据到串口。
```csharpprivate void buttonSendData_Click(object sender, EventArgs e){try{if (serialPort.IsOpen){string dataToSend = textBoxSendData.Text;serialPort.WriteLine(dataToSend);richTextBoxReceiveData.AppendText("[" + DateTime.Now.ToString() + "] 发送: " + dataToSend + Environment.NewLine);}else{MessageBox.Show("请先打开串口！");}}catch (Exception ex){MessageBox.Show("发送数据错误: " + ex.Message);}}```
无法打开串口
检查串口号是否正确。
确保串口未被其他程序占用。
检查程序是否有足够的权限访问串口。
接收数据不完整或延迟
确保波特率设置正确。
检查接收缓冲区是否已满。
尝试调整接收事件的触发条件。
发送数据失败
确保串口已打开。
检查发送的数据格式是否符合设备要求。
通过本文的示例代码和步骤，您可以快速实现一个简易的串口监视上位机。这个应用程序可以帮助您轻松地进行串口通信测试，监控设备状态。您还可以根据实际需求进一步扩展功能，如增加数据解析、保存日志等功能。如果您有任何疑问或需要进一步的支持，请随时留言。