【C#】与外部设备通信的常见方式及实例

在C#中与外部设备进行通信通常涉及使用各种API和库，这取决于具体的硬件类型及其功能。以下是一些常见的方法和技术来实现在C#应用程序中与外部设备（如传感器、执行器等）的通信。

 

常见外设通信方式

1.串行通信 (Serial Communication):

使用RS232接口进行数据传输。

适用于许多工业和物联网(IoT)设备。

2.USB通信:

直接通过USB接口与外部硬件通信，通常需要特定的驱动程序或库支持。

3.网络通信 (Network Communication):

使用TCP/IP协议进行数据传输，可以通过以太网等标准方式进行联网。

4.蓝牙和Wi-Fi通信:

使用无线技术（如Bluetooth、Wi-Fi）与外部设备通信。

 

示例代码

以下是一些具体的示例代码来说明如何使用C#实现这些通信方式：

 

1. 串行通信 (Serial Communication)

 

using System;

using System.IO.Ports;

 

class Program {

    static void Main() {

        string portName = "COM3"; // 根据实际情况修改端口号

        int baudRate = 9600; // 波特率

 

        using (SerialPort serialPort = new SerialPort(portName)) {

            serialPort.BaudRate = baudRate;

            serialPort.Parity = Parity.None;

            serialPort.StopBits = StopBits.One;

            serialPort.DataBits = 8;

            serialPort.Handshake = Handshake.None;

 

            try {

                serialPort.Open();

                Console.WriteLine("Serial Port Opened.");

 

                // 向串口发送数据

                string message = "Hello, Device!";

                serialPort.Write(message);

 

                // 接收来自设备的数据

                while (true) {

                    if (serialPort.BytesToRead > 0) {

                        string receivedData = serialPort.ReadLine();

                        Console.WriteLine("Received Data: {0}", receivedData);

                    }

                    System.Threading.Thread.Sleep(100); // 防止CPU占用过高

                }

 

            } catch (Exception ex) {

                Console.WriteLine($"Error opening serial port: {ex.Message}");

            }

        }

    }

}

 

2. USB通信

对于USB设备，通常需要使用特定的库或驱动程序。一个常见的选择是使用ManagedHid库来与HID（Human Interface Device）设备进行通信。

 

首先安装ManagedHid库：

 

dotnet add package ManagedHid

 

然后可以编写以下代码：

 

using System;

using System.Threading.Tasks;

using ManagedHid;

 

class Program {

    static async Task Main(string[] args) {

        HidDevice device = await HidDevices.Enumerate().FirstOrDefaultAsync(d => d.VendorId == 0x1234 && d.ProductId == 0x5678);

        

        if (device != null) {

            Console.WriteLine("Found HID Device.");

            

            // 打开设备

            device.OpenDevice();

            

            // 发送数据到设备

            byte[] reportData = { 0x1, 0x2, 0x3 };

            await device.WriteReportAsync(0, reportData);

            

            // 接收来自设备的数据

            byte[] readBuffer = new byte[device.MaxInputReportLength];

            while (true) {

                int bytesRead = await device.ReadReportAsync(readBuffer);

                if (bytesRead > 0) {

                    Console.WriteLine("Received Data: {0}", BitConverter.ToString(readBuffer, 0, bytesRead));

                }

                

                System.Threading.Thread.Sleep(100); // 防止CPU占用过高

            }

 

        } else {

            Console.WriteLine("HID Device not found.");

        }

    }

}

 

3. 网络通信 (Network Communication)

使用TCP/IP协议进行网络通信通常需要建立一个客户端和服务器。这里以简单的Socket编程为例：

 

using System;

using System.Net.Sockets;

using System.Text;

 

class Program {

    static void Main(string[] args) {

        string serverIp = "192.168.0.1"; // 服务器IP地址

        int port = 12345; // 端口号

        

        using (TcpClient client = new TcpClient()) {

            try {

                Console.WriteLine("Connecting to {0}:{1}", serverIp, port);

                

                client.Connect(serverIp, port);

                

                NetworkStream stream = client.GetStream();

                

                // 发送数据到服务器

                string message = "Hello from C# Client!";

                byte[] data = Encoding.ASCII.GetBytes(message);

                Console.WriteLine("Sending: {0}", message);

                

                stream.Write(data, 0, data.Length);

 

                // 接收来自服务器的数据

                int bytesReceived;

                do {

                    var buffer = new byte[client.ReceiveBufferSize];

                    bytesReceived = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);

                    

                    string receivedData = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesReceived);

                    Console.WriteLine("Received: {0}", receivedData);

 

                } while (bytesReceived > 0);

 

            } catch (Exception ex) {

                Console.WriteLine($"Error connecting to server: {ex.Message}");

            }

        }

    }

}

 

总结

C# 提供了多种方式来与外部设备进行通信，包括串行、USB、网络和无线通信。通过使用相应的库或API，可以实现稳定高效的设备控制。