有没有更有效的方法从串行端口读取值并实时更新图表 - WPF

Question

使用实时图表，我正在创建一个实时图表，它会更新从串行端口读取的值。现在我可以让它工作了，但我认为我没有尽可能高效地执行此操作，因为我没有使用 C# 和 WPF 的经验。

我将从串行端口读取的数据存储在 SerialCommunication class 中。然后我使用一个按钮开始一个新任务，它打开串口并更新我的图表。

我的问题是我希望能够在每次 Serial class 接收到新值时更新图表，但是，我的图表在 Read() 函数中更新，该函数从开始一个新的任务，我觉得这可能会导致线程问题。如有任何建议，我们将不胜感激。

连载class

public class SerialCommunication
{ 
    private string _value;
    SerialPort serialPort = null;

    public SerialCommunication()
    {
        InitializeComms();
    }

    private void InitializeComms()
    {
        try
        {   
            serialPort = new SerialPort("COM6", 115200, Parity.None, 8, StopBits.One);  // Update this to avoid hard coding COM port and BAUD rate

            serialPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(DataReceivedHandler);
        }
        catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); }
    }

    ~SerialCommunication()
    {
        if(serialPort.IsOpen)
            serialPort.Close();
    }

    public void ReceiveData()
    {
        try
        {
            if (!serialPort.IsOpen)
                serialPort.Open();
        }
        catch(Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); }
    }

    public void StopReceivingData()
    {
        try
        {
            if (serialPort.IsOpen)
                serialPort.Close();
        }
        catch(Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); }
    }

    public event EventHandler DataReceived;
    private void OnDataReceived(EventArgs e)
    {
        DataReceived?.Invoke(this, e);
    }

    // read the data in the DataReceivedHandler
    // Event Handler
    public void DataReceivedHandler(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    {
        try
        {
            SerialPort sp = (SerialPort)sender;
            _value = sp.ReadLine();
        }
        catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); }

        OnDataReceived(EventArgs.Empty);
    }
}

Time of Flight class 使用 beto-rodriguez

从 LiveCharts 中获取的代码，根据从串口读取的传感器值更新图表

public TimeOfFlight()
    {
        InitializeComponent();

        // attach an event handler to update graph
        serial.DataReceived += new EventHandler(UpdateChart);

        // Use PlotData class for graph data which will use this config every time
        var mapper = Mappers.Xy<PlotData>()
            .X(model => model.DateTime.Ticks)
            .Y(model => model.Value);

        // Save mapper globally
        Charting.For<PlotData>(mapper);

        chartValues = new ChartValues<PlotData>();

        //lets set how to display the X Labels
        XFormatter = value => new DateTime((long)value).ToString("hh:mm:ss");

        YFormatter = x => x.ToString("N0");

        //AxisStep forces the distance between each separator in the X axis
        AxisStep = TimeSpan.FromSeconds(1).Ticks;
        //AxisUnit forces lets the axis know that we are plotting seconds
        //this is not always necessary, but it can prevent wrong labeling
        AxisUnit = TimeSpan.TicksPerSecond;

        SetAxisLimits(DateTime.Now);

        //ZoomingMode = ZoomingOptions.X;

        IsReading = false;

        DataContext = this;
    }

    public ChartValues<PlotData> chartValues { get; set; }
    public Func<double, string> XFormatter { get; set; }
    public Func<double, string> YFormatter { get; set; }
    public double AxisStep { get; set; }
    public double AxisUnit { get; set; }

    public double AxisMax
    {
        set
        {
            _axisXMax = value;
            OnPropertyChanged("AxisMax");
        }
        get { return _axisXMax; }
    }

    public double AxisMin
    {
        set
        {
            _axisXMin = value;
            OnPropertyChanged("AxisMin");
        }
        get { return _axisXMin; }
    }

    public bool IsReading { get; set; }

    private void StartStopGraph(object sender, RoutedEventArgs e)
    {
        IsReading = !IsReading;
        if (IsReading)
        {
            serial.ReceiveData();
        }
        else
            serial.StopReceivingData();
    }

    public void UpdateChart(object sender, EventArgs e) // new task
    {
        try
        {
            var now = DateTime.Now;

            // can chartValues.Add be called from INotifyPropertyChanged in
            // SerialCommunication.cs and would this cause an issue with the
            chartValues.Add(new PlotData
            {
                DateTime = now,
                Value = 0 // update this
            });

            SetAxisLimits(now);

            //lets only use the last 150 values
            if (chartValues.Count > 1000) chartValues.RemoveAt(0);
        }
        catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message);  }
    }

    private void SetAxisLimits(DateTime now)
    {
        AxisMax = now.Ticks + TimeSpan.FromSeconds(1).Ticks; // lets force the axis to be 1 second ahead
        AxisMin = now.Ticks - TimeSpan.FromSeconds(8).Ticks; // and 8 seconds behind
    }


    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
    protected virtual void OnPropertyChanged(string propertyName = null)
    {
        if (PropertyChanged != null)
            PropertyChanged.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    } 
}

绘图数据class

public class PlotData
{
    public DateTime DateTime { get; set; }
    public int Value { get; set; }
}

Answer 1

是的，在我看来这不是最好的方式。

首先，我不会在您的 SerialCommunication class 中与 INotifyPropertyChanged 或 business/view 逻辑有任何关系 class，从架构的角度来看，它应该管理串行的打开和关闭设备，任何确实到达的数据都应该通过事件传递到应用的其他部分。

其次，为什么要使用循环？您已经订阅了 DataReceived，因此只需读取 DataReceivedHandler 中的数据并将其传递给所述事件即可。该处理程序将在不同的线程上调用，但订阅您的事件的处理程序可以根据需要分派到主 GUI 线程。

这让我想到了第三点：如果您的数据绑定正确（而不是直接更新您的控件），那么您不需要这样做，只需更新您的数据值并将其留给 WPF 数据绑定引擎根据需要更新。

在实际应用程序中，您可能希望以特定时间间隔进行更新，为此您需要将数据值推送到队列中，然后一次处理所有这些值。执行此操作的正确方法是在 C# 中使用异步任务。不要使用线程，绝对不要使用 Thread.Sleep...线程是一种过时的技术，除了一些非常特殊的情况外，它在 C# 中没有立足之地。

Answer 2

最干净的方法是使用 Reactive Extensions (IObservable) 将串行通信实现为独立模块。

这样，您的 WPF 应用程序可以在适当的线程上下文中订阅可观察到的消息，并在每次收到新消息时更新 UI。

有没有更有效的方法从串行端口读取值并实时更新图表 - WPF

Is there a more efficient way to read a value from Serial Port and Update a Chart in realtime - WPF

data-binding

wpf

serial-port

inotifypropertychanged

livecharts