難受,三個多月前有一個電表電量監控的項目。做完了就沒再管了。今天有需求需要改一些地方,但是....我想不起來干了啥,怎么干的啦。真的完全忘了.....項目名稱叫啥都忘了.找了半天
不知道有沒有和我一樣的貴人程序員......
首先回顧一下大致的網絡結構如下,每個電表通過USB的總線,連接到PC上,可能302車間的所有電表,划分為組1,連接到C0M0串口,303車間,划分位組2,連接到COM1串口

首先是串口通信的一些基礎知識https://blog.csdn.net/xiaobaixiongxiong/article/details/83998436
大致來說,電表是通過串口,經一個USB轉串口來連接到電腦的,這里我一直不大明白,明明是通過USB,為啥叫串口通訊那。其實,早一點的電腦,筆記本,都是有一個9針的真正的串口插座的。后來筆記本越來越薄,那個插口基本都沒了,換成了
現在我們看到的通過USB轉串口,但是串口通信的基本概念仍然是那一套
首先是串口通過高低電平來傳輸0和1的比特流的理論基礎
起始位,數據位,奇偶校驗位,停止位,波特率。這些,為一條線(其實表示高低電平可以是1條線如RS232,也可能是多條線如RS485)通過高低電平變化來傳輸數據,提供理論基礎。

波特率其實就是每秒鍾,電平的變化頻率。比如波特率1200.那么每一個0(低電平)1(高電平)持續的時間是1/1200秒。如果波特率是9600.那么持續時間是1/9600.那么 波特率越高,每秒能傳輸的數據就越多。
在這個基礎上,誕生了一些不同的實現,形成了常見的標准 RS232 RS485等。
我個人的不是很准確的理解,理論基礎都是這一套,都是用高低電平來表示0和1達到傳輸比特流的目的
但是實現有所區別,
比如RS232的高低電平,使用3-15v有效電平,使用一根線,有電壓表示1,無電壓表示0,使用一根線就能完成傳輸0和1的比特流
而RS485使用差分電平。它的高低電平需要兩根線的電壓差值來表示,這樣的話,雖然都是通過高低電平來傳輸0和1,但是實現方式是不一樣的,特性也不一樣。比如RS485的傳輸距離更長,抗干擾性更好等
(或者將來也可能誕生了一種新的標准RS200,使用100V-200V來表示高低電平)。這樣是否對RS232和RS485到底是啥有更明白一點的理解
那么串口通信的基礎,我們了解了大概,其實這部分都是別人給我們做好的啦,不需要自己去實現。
真正到了與我們使用息息相關的部分,則是更上層的電表的通訊協議 DLT645-1997 DLT645-2007,通信協議可以參考https://blog.csdn.net/u013184273/article/details/98083050
如果說RS232,RS485為我們提供了與電表通訊的基礎,那么DLT645-1997 DLT645-2007則是明確了與電表通訊的交互方式,就像規定我給你發 HOW are you , 你給我回復 fine and you
這里其實沒有啥好講的,總的來講就是數據格式,按下圖的數據格式,拼裝出一個byte[] 往串口寫數據,那么電表就會按照我們的請求,返回對應的響應結果。

返回數據:68 78 56 34 12 00 00 68 91 08 33 33 34 33 A4 56 79 38 F5 16
注意,這里面沒有前導字節FE,並不代表所有的電表廠家都沒有,而且還是不固定的,所以一定小心寫程序,因為不同廠家電表回的前導字節個數不一樣。
其中:78 56 34 12 00 00 是表地址,傳輸次序是低在前,高在后,而且是十六進制。
91-為從返回命令
08-共8個字節
33 33 34 33-數據塊,可以理解成寄存器地址,表示讀電表總電流。
A4 56 79 38-具體數據,分析時,應減33,所以為:
A4-33=71
56-33=23
79-33=46
38-33=5
實際的電表數為:54623.71度
下面我以C# 為例,來講講編程中的一些坑
1 對於返回的數據,FE FE FE FE這四個前導字節可能有,也可能沒有,也可能1個,2個 3個 。。。。。。就是說看電表廠家的心情。所以我們編碼要對他做特殊處理
2 C# 的SerialPort 串口,比較坑,怎么個坑法那。
我們以同步讀寫為列。假設我發送 12345678 ,返回 abcdefgh。那我SerialPort.write(12345678)后,去讀SerialPort.read(out result) 按我們的理解,result 應該是 abcdefgh了把?
事實上,它可能是abcdefgh,也可能是abcde 也可能是abc . 就是說,我們read一次,它不一定完全返回,如果只返回了一部分,那么我們還要再讀,第一次返回abc ,第二次有可能返回剩下的defgh,也可能還是只返回部分def。
就是說write一次,我可能要讀N次,而且N還不固定,才能接收到完整的數據。
而SerialPort 的異步讀接口(其實就是回調函數),也是問題多多
SerialPort .ReceivedBytesThreshold =15; //表示接收到15 byte的數據后觸發 SerialPort .DataReceived . 但其實有問題,接收到1個,兩個,3個都有可能觸發,就是說等15個接受完,可能會觸發N次
SerialPort .DataReceived +=new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(spReceive_DataReceived);
可能這是C#封裝串口的一些問題,不知道是我用的不對還是大家都是這樣,有懂的人可以指教一下。
好在知道有這種問題,解決的方法並不難。可以參考這個博客https://www.cnblogs.com/royenhome/archive/2010/03/23/1692440.html
也可以像我這樣,不是很嚴謹,僅供參考
/// <summary>
/// 暫時沒考慮返回可能包含的FEFE前綴,1秒超時
/// </summary>
/// <param name="RetLength">完整返回幀的長度</param>
/// <param name="buffer"></param>
/// <returns></returns>
private int ReadCicle(int RetLength, ref byte[] buffer)
{
TimeSpan overtime = new TimeSpan(TimeSpan.TicksPerSecond);
DateTime dt = DateTime.Now;
int length = 0;
while (true)
{
try
{
length += mySerialPort.Read(buffer, length, buffer.Length - length);
}
catch (TimeoutException e)
{
//超時不處理
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
if (length >= RetLength || DateTime.Now - dt > overtime)
break;
}
return length;
}
如果不想用SeriPort接口,nuget里面還是有好多第三方編寫的串口類可用的,也可以嘗試一下

