另类，用串口实现普通电脑的开关量输入

普通电脑没有通用的输入输出口（GPIO），但有时候我就想输入一个开关量。

比如让用户拉一下拉绳开关就启动某个应用，比如装一个触点开关判断门是打开的还是关闭的，比如....

需求是如此简单，你都不愿意花几十块钱去买一个单片机，更不用说PCI扩展卡、PLC之类的了。。怎么办呐？

有办法！最简单的用串口就能实现。

原理：

串口的pin4[DTR]和pin7[RTS] 可以输出+6V的电（好吧，你的电脑上不一定是+6V，但肯定大于+3V就可以了），将该输出分别接入到pin1[DCD]、pin6[DSR]、pin8[CTS]，在PC上就能检测出来，从而实现开关量输入。

核心代码：

//往PIN口输出电压
SerialPort.DtrEnable = true;
SerialPort.RtsEnable = true;

//判断PIN是否有电压输入
bool cd = SerialPort.CDHolding;
bool dsr = SerialPort.DsrHolding;
bool cts = SerialPort.CtsHolding;

知道原理，剩下的就好办了。

 首先是接线：（你需要一个9针串口母头、若干个开关、导线、电烙铁）

如图，我接了3个开关，4作为公共引脚，1、6、8分别接一个开关用于输入信号。当然，你只接一个开关也可以的。

（电脑主板上的带针的是公头，接线要用母头否则插不到电脑上，如果没有可以到电子城去买一个很便宜的，上面的编号很小要仔细看

没有串口的笔记本可以淘宝上买一条USB转串口线也可以的）

 

然后写一段代码不停检测1、6、8口是否有输入：

/********************************************
 * -------------
 * \ 1 2 3 4 5 /
 *  \ 6 7 8 9 /
 *   --------- 
 * 原理：
 * 4[DTR]作为+6V电源 也可以用[RTS]替代[DTR]
 * 软件中不停检测
 * 1[CD ]
 * 6[DSR]
 * 8[CTS]
 * 三个端口的电压变化
 *********************************************/

using System;
using System.IO.Ports;
using System.Threading;

namespace PortSignalReader
{
    /// <summary>
    /// 
    /// </summary>
    public delegate void SwitchEventHandler(Pin pin);

    /// <summary>
    /// 用一个串口采集3路开关输入信号(也叫钢节点或继电器输入)
    /// </summary>
    public class SerialPortSwitch
    {
        private const int PRIORITY = 20;

        /// <summary>
        /// 瞬时信号过滤时间
        /// </summary>
        private const int FILTER = 100;

        private readonly SerialPort port = new SerialPort();

        private readonly PinState[] pins;

        public event SwitchEventHandler SwitchOn;

        public event SwitchEventHandler SwitchOff;

        public bool IsRunning { get; private set; }

        public bool StopPedding { get; private set; }

        public SerialPortSwitch(string portName)
        {
            this.port.PortName = portName;
            this.port.BaudRate = 9600;
            this.port.Parity = Parity.None;
            this.port.DataBits = 8;
            this.port.StopBits = StopBits.Two;
            this.port.ReadBufferSize = 8;
            this.port.WriteBufferSize = 8;
            this.port.DtrEnable = true;
            this.port.RtsEnable = true;

            pins = new[]
            {
                new PinState {PinName = Pin.CD},
                new PinState {PinName = Pin.CTS},
                new PinState {PinName = Pin.DSR},
            };
        }

        public void Start()
        {
            if(IsRunning) return;
            IsRunning = true;
            StopPedding = false;
            try
            {
                Thread thread = new Thread(OnRunning);
                thread.Name = "SerialPortSwitch";
                thread.Start();
            }
            catch
            {
                IsRunning = false;
                StopPedding = false;
                throw;
            }
        }

        public void Stop(bool waitUntilStoped = true)
        {
            if (IsRunning) StopPedding = true;

            if (waitUntilStoped)
            {
                int timeout = Environment.TickCount + 10 * 1000;
                while (Environment.TickCount < timeout)
                {
                    Thread.Sleep(100);
                    if (IsRunning == false) return;
                }
                throw new TimeoutException("Stop SerialPortSwitch failed");
            }
        }

        private void OnRunning()
        {
            try
            {
                port.Open();
                while (StopPedding == false)
                {
                    foreach (PinState pin in pins)
                    {
                        CheckState(pin);
                    }
                    Thread.Sleep(PRIORITY);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //TODO:log error.
                System.Diagnostics.Debug.WriteLine("SerialPortSwitch term:" + ex);
            }
            finally
            {
                IsRunning = false;
                StopPedding = false;
            }
        }

        private void CheckState(PinState pin)
        {
            bool newHoding = GetPinHoding(pin.PinName);
            if (pin.IsHoding == newHoding)
            {
                pin.HodingStableTime = Environment.TickCount;
            }
            if (Environment.TickCount - pin.HodingStableTime > FILTER)
            {
                pin.IsHoding = newHoding;
                if (pin.IsHoding)
                {
                    if (SwitchOn != null) SwitchOn(pin.PinName);
                }
                else
                {
                    if (SwitchOff != null) SwitchOff(pin.PinName);
                }
            }
        }

        private bool GetPinHoding(Pin pin)
        {
            switch (pin)
            {
                case Pin.CD:
                    return port.CDHolding;
                case Pin.DSR:
                    return port.DsrHolding;
                case Pin.CTS:
                    return port.CtsHolding;
                default:
                    throw new ArgumentOutOfRangeException();
            }
        }
    }

    /// <summary>
    /// 串口中的3个信号针
    /// </summary>
    public enum Pin
    {
        CD = 1,
        DSR = 6,
        CTS = 8,
    }

    public class PinState
    {
        public Pin PinName { get; set; }

        public bool IsHoding { get; set; }

        public int HodingStableTime { get; set; }
    }
}

Man函数：

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            const string PORT_NAME = "COM6";//设置成你自己的端口

            SerialPortSwitch portSwitch = new SerialPortSwitch(PORT_NAME);

            portSwitch.SwitchOn += pin =>
            {
                Console.WriteLine(pin + "\tOn");
            };
            portSwitch.SwitchOff += pin =>
            {
                Console.WriteLine(pin + "\tOff");
            };

            portSwitch.Start();
            Console.WriteLine("串口输入运行中，按任意键结束...");
            Console.ReadKey();
            portSwitch.Stop();
        }
    }

 

怎么样，是不是很简单。一起来动手做一个吧~~~