使用C# 实现串口拨号器的SIM卡通信
2021/6/1 14:23:31
本文主要是介绍使用C# 实现串口拨号器的SIM卡通信，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
参考网址：https://www.cnblogs.com/xugang/archive/2012/08/23/2652671.html
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：
这篇关于使用C# 实现串口拨号器的SIM卡通信的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！
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