上位機開發(fā)之假裝有設(shè)備，使用 C# 模擬串口設(shè)備
前言
據(jù)說不會上位機和游戲開發(fā)，都不好意思說自己會 C#
正好這倆我都不太會??
這不來點一下上位機的技能樹
這次的需求很簡單，用 C# 模擬一個設(shè)備協(xié)議，實現(xiàn)不用去現(xiàn)場對接設(shè)備，也能先開發(fā)和調(diào)試上位機程序。
實際設(shè)備是用 RS-485 標(biāo)準進行通信，模擬跑通之后，到現(xiàn)場只需要把RS-485 總線（A/B 差分線）插到 USB-RS485 轉(zhuǎn)換器上就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取和指令下發(fā)了。
先放一些截圖作為預(yù)告
本文要介紹只是最基礎(chǔ)的前期工作
實際上這個項目要實現(xiàn)的是一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)平臺，不只是對接幾臺設(shè)備
系統(tǒng)的初版已經(jīng)完成了，這里我先放幾張截圖
實時圖表
設(shè)備控制
image-20250825171306395
就這幾個吧，其他的還不是很完善
前提
OK 說回正題，模擬串口設(shè)備需要的前提是這些
- 首先已經(jīng)拿到了詳細的設(shè)備協(xié)議文檔
這個很關(guān)鍵，誰也沒法摸黑去開發(fā)呀 - 操作系統(tǒng): Windows/Linux
很神奇吧，Linux居然也能開發(fā)上位機？事實上 Linux 模擬設(shè)備更方便
不過為了方便開發(fā)調(diào)試，我這里還是以 Windows 系統(tǒng)為例
串口驅(qū)動
Windows 上模擬串口驅(qū)動: com0com
這個工具可以在系統(tǒng)里創(chuàng)建一對連通的 com 串口，比如 com3 <-> com4
在任何一端發(fā)信息，另一端都可以讀取
我們就是用這個方式來模擬串口設(shè)備
PS: com0com 的圖形界面需要安裝 net framework 3.5 老古董才能用，我直接用命令行
Linux的話可以使用 tty0tty
串口調(diào)試工具
串口調(diào)試工具開源的有很多
我這次試用了 llcom 和 Wu.CommTool
推薦 llcom，使用比較直觀
項目地址: https://github.com/chenxuuu/llcom
可以直接在命令行安裝
winget install llcom界面長這樣
screen
com0com常用命令
前面說了 com0com 的圖形界面需要安裝 net framework 3.5
我肯定是不想安裝這種老古董來污染我的電腦環(huán)境的
好在還有命令行可以用
這里列一些常用命令
查看當(dāng)前有哪些虛擬串口
list輸出會顯示每一對虛擬串口，例如：
CNCA0 PortName=COM5
CNCB0 PortName=COM6這說明有一對虛擬串口：COM5 <-> COM6。
創(chuàng)建一對新的虛擬串口
install PortName=COM5 PortName=COM6這會創(chuàng)建一對虛擬串口，分別命名為 COM5 和 COM6，它們互相連通。
?? 以后就可以讓：
- 模擬器程序 監(jiān)聽
COM5 - 上位機/主程序 打開
COM6
這樣它們互相通信，等同于 RS-485 設(shè)備在現(xiàn)場。
刪除一對虛擬串口
remove 0刪除標(biāo)識符為 CNCA0 和 CNCB0 的那一對（0 是編號，可以從 list 查到）。
修改已有端口的參數(shù)
比如要修改 CNCA0 的端口號：
change CNCA0 PortName=COM7清理所有虛擬串口
uninstall?? 注意，這會把所有 com0com 的虛擬端口全刪掉。
開發(fā)流程
- 創(chuàng)建一對虛擬串口：
install PortName=COM3 PortName=COM4- 編寫 模擬器程序（C#），監(jiān)聽
COM3。 - 上位機程序/串口調(diào)試助手連
COM4，輸入指令，收到模擬器的返回
PS: 創(chuàng)建串口后在設(shè)備管理器可以看到
串口通信程序
用 C# 自帶了 System.IO.Ports 工具，可以很方便實現(xiàn)串口通信，難怪那么多人用 C# 開發(fā)上位機
不過在 .NET Core 時代，這個庫需要通過 nuget 安裝
dotnet package add System.IO.Ports這里我寫了一個簡單的串口模擬程序
using System.IO.Ports;
using System.Text;
Console.WriteLine("=== 協(xié)議模擬器 ===");
// 打開虛擬串口 (比如 COM5)
conststring portName = "COM5";
var port = new SerialPort(portName, 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
port.Encoding = Encoding.ASCII;
port.Open();
Console.WriteLine($"模擬設(shè)備已啟動，監(jiān)聽 {portName}...");
port.DataReceived += (s, e) => {
try {
var cmd = port.ReadExisting();
Console.WriteLine($"收到: {cmd}");
string response;
// 協(xié)議模擬邏輯 (這里舉例)
if (cmd.Contains("temp", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)) {
// 模擬返回溫度
response = "01,temp=25.6\n";
}
elseif (cmd.Contains("hum", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)) {
// 模擬返回濕度
response = "01,hum=60%\n";
}
else {
// 默認回應(yīng)
response = "01,ack\n";
}
}
catch (TimeoutException) {
// 超時繼續(xù)監(jiān)聽
}
catch (Exception ex) {
Console.WriteLine($"錯誤: {ex.Message}");
}
};實現(xiàn)效果
使用串口調(diào)試工具發(fā)送指令，C# 寫的模擬程序這邊收到后就返回響應(yīng)了
image-20250825170536602
小結(jié)
IT寒冬什么的已經(jīng)被說了好多次了
顯而易見的，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展空間基本到頭了，這倆年火熱的AI也只是縮減了一批低端崗位而已，并不能把蛋糕做大
但換個角度看，正因為互聯(lián)網(wǎng)不再是藍海，才讓我們重新注意到那些“傳統(tǒng)”卻始終不可或缺的領(lǐng)域。上位機開發(fā)就是這樣一個方向。它不像移動互聯(lián)網(wǎng)那樣卷，但在工業(yè)控制、科研實驗、自動化測試等場景里卻有著穩(wěn)定而長期的需求。無論是實驗室里的一臺設(shè)備，還是生產(chǎn)線上成百上千臺 PLC，最終都需要一個可靠、可視化的上位機來管理和監(jiān)控。
對入門者來說，C# 提供了友好的語法和強大的生態(tài)，足夠快速地做出第一個能跑的 Demo —— 一個串口助手、一個數(shù)據(jù)采集可視化界面，甚至是一個小型的測試管理系統(tǒng)。隨著學(xué)習(xí)深入，還可以接觸到 Modbus、CAN 總線、OPC 等更復(fù)雜的協(xié)議，逐漸走向真正的工業(yè)應(yīng)用。
未來的趨勢不會停在“傳統(tǒng)上位機”上。跨平臺框架（.NET MAUI、Avalonia）、前后端融合（C# + Web 技術(shù)），甚至 AI 輔助的數(shù)據(jù)分析，都可能成為上位機開發(fā)的新方向。換句話說，這條路并不狹窄，它只是需要你把眼光從“卷互聯(lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)向“深耕行業(yè)”。
所以，如果你正處在迷茫期，不妨先從一個簡單的上位機小項目開始做起。哪怕是一個串口監(jiān)控工具，都可能成為你進入這個領(lǐng)域的第一塊敲門磚。
