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Windows Presentation Foundation（WPF）是Microsoft的一项用于创建富客户端用户体验的开发框架。它是.NET Framework的一部分，使用XAML（扩展应用程序标记语言）来定义和链接各种界面元素。
以下是一些WPF的关键特点： 1、硬件加速：WPF是建立在DirectX之上的，不再依赖GDI+，因此它可以全面利用显卡的图形处理能力，为复杂的图形和动画提供硬件加速。 2、高度的可定制性：WPF允许开发者对界面元素进行高度自定义，您可以通过改变控件的模板来彻底改变其外观和行为。 3、数据绑定：WPF提供了强大的数据绑定功能，使得开发者可以更方便地将界面元素与数据源连接起来。 4、文字处理：WPF还包含了强大的文字处理能力，支持复杂的格式化和布局，以及开放式字体格式。 在上位机编程开发中，WPF的重要性主要表现在以下几个方面： 1、提升用户体验：由于WPF的强大图形处理能力，可以创建出具有良好视觉效果的客户端程序，从而提升用户体验。 2、提高开发效率：WPF的数据绑定功能和可定制性可以极大地提高开发效率。比如，你可以快速地创建出复杂的用户界面，而不需要写大量的代码。 3、适合复杂应用程序的开发：如果你需要开发具有复杂用户界面的上位机软件，如多窗口、多标签、动态创建和销毁控件等，那么WPF会是一个很好的选择。它的强大功能可以满足此类软件的需求。 WPF以其强大的功能和灵活性，在上位机编程开发中扮演着重要角色。下面我举一个简单的例子，使用WPF做一个变频器调试软件，变频器我们使用ABB ACS510,采用modbus-RTU协议,界面功能包括通信参数的设置，变频器启停，频率设置，电流读取，运行频率读取，并且有电流波形显示，步骤如下: 新建一个WPF应用程序
使用Visual Studio创建一个新的WPF应用程序项目，并命名为“ACS510Debugger”。 安装NuGet包
在解决方案资源管理器中右键单击项目，然后选择'管理NuGet程序包'。搜索并安装以下两个包： EasyModbusTCP LiveCharts.Wpf
添加MainWindow.xaml中的用户界面元素
打开MainWindow.xaml文件，替换<Grid>部分如下：
<Grid Margin='10'> <Grid.RowDefinitions> <RowDefinition Height='Auto'/> <RowDefinition Height='*'/> </Grid.RowDefinitions>
<StackPanel Orientation='Horizontal'> <Label Content='通信参数:'/> <TextBox x:Name='txtPort' Width='100' Text='COM3'/> <Label Content='波特率:'/> <TextBox x:Name='txtBaudRate' Width='100' Text='9600'/> <Label Content='奇偶校验:'/> <ComboBox x:Name='cmbParity' Width='100' SelectedIndex='0'> <ComboBoxItem Content='None'/> <ComboBoxItem Content='Odd'/> <ComboBoxItem Content='Even'/> </ComboBox> <Label Content='停止位:'/> <ComboBox x:Name='cmbStopBits' Width='100' SelectedIndex='0'> <ComboBoxItem Content='1'/> <ComboBoxItem Content='2'/> </ComboBox> <Button x:Name='btnConnect' Content='连接' Click='btnConnect_Click'/> <Separator Style='{StaticResource {x:Static ToolBar.SeparatorStyleKey}}' Margin='10,0' VerticalAlignment='Center'/> <Button x:Name='btnStart' Content='启动' Click='btnStart_Click'/> <Button x:Name='btnStop' Content='停止' Click='btnStop_Click'/> </StackPanel> <Grid Grid.Row='1'> <Grid.ColumnDefinitions> <ColumnDefinition Width='*'/> <ColumnDefinition Width='*'/> </Grid.ColumnDefinitions> <GroupBox Header='变频器参数' Grid.Column='0'> <StackPanel> <Label Content='设定频率(Hz):'/> <TextBox x:Name='txtFrequency' Width='100'/> <Label Content='实际频率(Hz):'/> <TextBlock x:Name='lblActualFrequency'/> <Label Content='电流(A):'/> <TextBlock x:Name='lblCurrent'/> <Button x:Name='btnApplyFrequency' Content='应用' Click='btnApplyFrequency_Click'/> </StackPanel> </GroupBox> <GroupBox Header='电流波形' Grid.Column='1'> <lvc:CartesianChart x:Name='currentChart' Series='{Binding}'> <lvc:CartesianChart.AxisX> <lvc:Axis Title='Time' LabelsVisibility='Collapsed'/> </lvc:CartesianChart.AxisX> <lvc:CartesianChart.AxisY> <lvc:Axis Title='Amps'/> </lvc:CartesianChart.AxisY> </lvc:CartesianChart> </GroupBox> </Grid></Grid>
添加后台代码 打开MainWindow.xaml.cs文件，添加以下代码：
using EasyModbus;using LiveCharts;using LiveCharts.Wpf;using System;using System.IO.Ports;using System.Windows;
namespace ACS510Debugger{ public partial class MainWindow : Window { private ModbusClient modbusClient; private LineSeries currentSeries;
public MainWindow() { InitializeComponent();
currentSeries = new LineSeries { Values = new ChartValues<double>() }; currentChart.Series.Add(currentSeries); }
private async void btnConnect_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { try { modbusClient?.Disconnect();
modbusClient = new ModbusClient(txtPort.Text) { Baudrate = int.Parse(txtBaudRate.Text), Parity = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity), ((ComboBoxItem)cmbParity.SelectedItem).Content.ToString()), StopBits = int.Parse(((ComboBoxItem)cmbStopBits.SelectedItem).Content.ToString()) };
await modbusClient.ConnectAsync();
MessageBox.Show('连接成功', '提示'); } catch (Exception ex) { MessageBox.Show('连接失败: ' + ex.Message, '错误'); } }
private async void btnStart_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { if (modbusClient == null || !modbusClient.Connected) { MessageBox.Show('请先连接变频器', '提示'); return; }
// 写入启动命令 await modbusClient.WriteSingleCoilAsync(0, true);
// 读取参数 while (modbusClient.Connected) { try { var actualFrequency = await modbusClient.ReadHoldingRegistersAsync(102, 1); lblActualFrequency.Text = (actualFrequency[0] / 100.0).ToString();
var current = await modbusClient.ReadInputRegistersAsync(3, 1); lblCurrent.Text = (current[0] / 1000.0).ToString();
currentSeries.Values.Add(current[0]); if (currentSeries.Values.Count > 50) currentSeries.Values.RemoveAt(0);
await Task.Delay(500); } catch (Exception ex) { MessageBox.Show('读取数据出错: ' + ex.Message, '错误'); } } }
private async void btnStop_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { if (modbusClient == null || !modbusClient.Connected) { MessageBox.Show('请先连接变频器', '提示'); return; }
await modbusClient.WriteSingleCoilAsync(0, false); }
private async void btnApplyFrequency_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { if (modbusClient == null || !modbusClient.Connected) { MessageBox.Show('请先连接变频器', '提示'); return; }
if (!double.TryParse(txtFrequency.Text, out double frequency)) { MessageBox.Show('请输入正确的频率值', '提示'); return; }
int value = (int)(frequency * 100); await modbusClient.WriteSingleRegisterAsync(1, value); } }}
运行项目 点击Visual Studio工具栏上的'开始'按钮，启动项目。使用USB转串口模块将计算机与ABB变频器ACS510进行连接。
注意：此示例代码不包含完整的错误处理，仅用于演示目的。在实际项目中，需要根据具体情况进行调整和完善。
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