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基于C#的串口调试助手

什么是上位机

其实在做这个恒温控制系统项目的时候，师弟就问我，什么是上位机。。。。。可能很多师弟师妹都没一个大概的概念。 现在，就来看下什么是上位机： 上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC/host computer/master computer/upper computer,屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机single chip microcomputer/slave computer/lower computer之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。简言之如此，实际情况千差万别，但万变不离其宗：上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。 在概念上，控制者和提供服务者是上位机，被控制者和被服务者是下位机，也可以理解为主机和从机的关系，但上位机和下位机是可以转换的。

上位机工作原理

两机如何通讯，一般取决于下位机，TCP/IP一般是支持的，但是下位机一般具有更可靠的独有通讯协议。通常上位机和下位机通讯可以采用不同通讯协议，可以有RS232的串口通讯或者采用RS485串行通讯。采用封装好的程序开发工具就可以实现下位机和上位机的通讯，当然可以自己编写驱动类的接口协议控制上位机和下位机的通讯。 通常工控机，工作站，触摸屏作为上位机，通信控制PLC，单片机等作为下位机，从而控制相关设备元件和驱动装置。

既然差不多知道什么是上位机与下位机，那么，我们做到小喇叭的要求：就得写个上位机，我自己也是学了下C#，用来开发上位机还是可以的，开发环境用visual studio 2015，微软的软件真的是很简单，之前看到有人问为什么微软的软件是最多人用的，答：因为那是傻瓜式操作。。。。。我不得不认同。。。 （开发上位机的协议是根据个人写的。需要怎样的协议就直接写）

上位机的功能

回归正题：先看看我们的上位机有什么功能：

1. 能够实现与下位机的正常通讯。这必须得有，不然算哪门子上位机啊。
2. 能够控制我们的恒温系统，通过电脑控制恒温系统的温度。这种应用场景很正常，我在机房就能控制我某一个地方的温度，简单方便。
3. 能够实时显示温度与波形。这种应用的场景也是非常常见，实时显示温度我们可以知道温度是否正常，而波形我们能快速看出恒温系统空间温度是否出现异常。
4. 我添加的功能，自动将实时的温度保存下来，加入 日期与时间，方便以后排查问题的时候用于检测某段时间的温度是否正常，这也是很使用的功能。

上位机展示

了那么多，看看我们的上位机。由于我以前用的别人的上位机都是色调比较单一的，而我，又是那种比较活泼开朗的人，觉得单一的灰色调比较死沉，我不喜欢，当然那是别做的上位机，即使再不喜欢，还是要用，没办法，现在我自己做的就不一样了，得给他做个五颜六色出来。

上面两张图片，我们可以很直观看出，温度在不断上升，在调试信息窗口，我们可以看到当前的温度。 在波形控制台，我们可以很清晰看出温度波形曲线是呈上升状态的，因为还没到我们设定的温度。在调试窗口的最下面 我们可以设置恒温控制系统空间的温度。然后下位机就能根据我们设定的温度去达到温度的恒定。

当我们的温度达到目标温度的时候，下位机就会控制自己的温度，以保持温度恒定，同时在上位机显示看到温度为一条曲线，由于我设置的温度为整数，没有小数，但是我们通过下位机可以看到实时的温度，精确在0.4范围左右。

当我们把上位机与下位机通讯协议切断，可以看到上位机接受不到数据（在软件右下角粉红色的窗口，没有显示接收到的数据），上位机的波形就会回到默认值（0°），就是上图的样子

当我们需要后期的检测与排除故障的时候，我们可以从我们保存的温度来做简单的排查，上位机自动保存的温度数据，精确到某天某时某分某秒，简单方便。也是一个很实用的功能当没什么故障的时候，我们只需要隔一段时间吧数据清一下就OK了。