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如何用C高效获取串口数据并存入数据库？

admin
行业动态
2025-05-12
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C#通过System.IO.Ports类库监听串口数据，采用SerialPort对象配置波特率与端口号，接收数据后使用ADO.NET或Entity Framework解析并存储至数据库，实现硬件设备与信息系统的数据交互，需处理字节编码转换及通信异常。

硬件与通信准备

串口设备连接
- 确认设备（如传感器、PLC）通过USB/RS232与计算机连接，记录串口号（如COM3）。
- 安装对应驱动程序,确保设备管理器中显示正常。

串口参数配置
根据设备协议设置参数：

SerialPort serialPort = new SerialPort
{
    PortName = "COM3",
    BaudRate = 9600,      // 波特率（常见值：9600/115200）
    Parity = Parity.None, // 校验位
    DataBits = 8,         // 数据位
    StopBits = StopBits.One // 停止位
};

C#串口数据接收

数据读取与解析
- 使用SerialPort.DataReceived事件异步处理数据：
```
serialPort.DataReceived += (sender, e) => 
{
  string rawData = serialPort.ReadLine(); // 按行读取
  ParseAndSaveData(rawData); // 解析并存储
};
serialPort.Open(); // 打开串口
```
- 关键点：
  - 数据需根据协议解析（如十六进制拆分、校验和验证）。
  - 添加异常处理（try-catch）应对断开连接或数据错误。

解析示例（温度传感器）
假设数据格式："TEMP:25.6°C"

如何用C高效获取串口数据并存入数据库？第1张

private void ParseAndSaveData(string rawData)
{
    if (rawData.StartsWith("TEMP:"))
    {
        string tempValue = rawData.Split(':')[1].Replace("°C", "");
        if (float.TryParse(tempValue, out float temperature))
        {
            InsertToDatabase(temperature, DateTime.Now);
        }
    }
}

数据库存储

数据库设计（以SQL Server为例）

CREATE TABLE SensorData (
    Id INT PRIMARY KEY IDENTITY,
    Temperature FLOAT NOT NULL,
    RecordTime DATETIME NOT NULL
);

使用Entity Framework Core存储

定义数据模型：

public class SensorData
{
  public int Id { get; set; }
  public float Temperature { get; set; }
  public DateTime RecordTime { get; set; }
}

插入数据（依赖注入DbContext）：

public void InsertToDatabase(float temperature, DateTime time)
{
  using var context = new AppDbContext();
  context.SensorData.Add(new SensorData 
  { 
      Temperature = temperature, 
      RecordTime = time 
  });
  context.SaveChanges();
}

网站展示数据

ASP.NET Core MVC实现

控制器查询数据：

public class SensorController : Controller
{
  private readonly AppDbContext _context;
  public SensorController(AppDbContext context) => _context = context;
  public IActionResult Index()
  {
      var data = _context.SensorData
          .OrderByDescending(d => d.RecordTime)
          .Take(100) // 显示最新100条
          .ToList();
      return View(data);
  }
}

前端页面（Razor视图）

<table class="table table-striped">
    <thead>
        <tr>
            <th>时间</th>
            <th>温度 (°C)</th>
        </tr>
    </thead>
    <tbody>
        @foreach (var item in Model)
        {
            <tr>
                <td>@item.RecordTime.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm")</td>
                <td>@item.Temperature.ToString("0.0")</td>
            </tr>
        }
    </tbody>
</table>

实时更新（可选）

使用SignalR推送数据到前端：

public class DataHub : Hub
{
  public async Task SendTemperature(float temp)
  {
      await Clients.All.SendAsync("ReceiveTemperature", temp);
  }
}

安全与优化

E-A-T关键措施
- 数据验证：过滤非规字符，防止SQL注入。
- 错误日志：记录串口异常和数据库错误。
- 权限控制：网站限制访问角色（如[Authorize(Roles="Admin")]）。
性能优化
- 使用连接池管理数据库连接。
- 异步处理串口事件（async/await）。