# OpticalModuleTester

**Repository Path**: hopefully-2023/OpticalModuleTester

## Basic Information

- **Project Name**: OpticalModuleTester
- **Description**: Optical Module Tester based on CSharp WinForms
- **Primary Language**: C#
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-06-09
- **Last Updated**: 2026-06-09

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# OpticalModuleTester

**光模块参数测试与固件烧录系统 V1.0**

> 基于 C# WinForms 的光模块参数测试与固件烧录工具，支持串口通信、自动化测试、固件升级及数据查询管理，适用于光通信行业生产线及实验室场景。

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## 📸 系统架构

```
Program.Main()
  └── LoginForm (启动窗体 — 用户认证)
        ├── [登录成功] → MainForm (主界面 — 菜单导航中心)
        │     ├── 系统管理 → 退出登录
        │     ├── 设备连接 → SerialPortForm (串口通信管理)
        │     ├── 参数测试 → TestForm (光模块参数测试)
        │     ├── 固件烧录 → FirmwareForm (固件升级烧录)
        │     │     └── 依赖串口连接 (SerialPortForm.serialPort)
        │     └── 数据查询 → QueryForm (综合数据查询)
        └── [取消] → 退出程序
```

所有子窗体通过 `new XxxForm().Show()` 非模态打开，可同时存在多个实例。  
串口对象 `SerialPortForm.serialPort` 为 `public static` 全局共享，FirmwareForm 在烧录前检查其 `IsOpen` 状态。

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## ✨ 功能特性

### 1. 用户登录认证 (`LoginForm`)
- 基于 SQL Server `Users` 表的账号密码验证（参数化查询防注入）
- 空值校验 + 错误提示
- 全局异常处理：未捕获异常时强制退出，防止进程残留

### 2. 串口连接管理 (`SerialPortForm`)
- 自动枚举可用 COM 口
- 可配置参数：
  - **波特率**：9600 / 19200 / 38400 / 57600 / 115200（默认 9600）
  - **数据位**：5 / 6 / 7 / 8（默认 8）
  - **停止位**：1 / 1.5 / 2（默认 1）
  - **校验位**：固定无校验 (Parity.None)
- 异步数据接收（`DataReceived` 事件），使用 `StringBuilder` 缓冲区处理粘包
- 跨线程 UI 更新（`Invoke` 模式）
- 发送数据自动追加 `\r\n` 结束符

### 3. 光模块参数测试 (`TestForm`)
- 一键测试 5 项关键参数，自动生成模块序列号
- **自动判定阈值**（光模块行业标准）：

  | 参数 | 合格范围 | 单位 |
  |------|----------|------|
  | 发射光功率 (TxPower) | 1.0 ~ 2.0 | dBm |
  | 接收光功率 (RxPower) | -0.5 ~ 0.5 | dBm |
  | 工作电压 (Voltage) | 3.2 ~ 3.6 | V |
  | 工作电流 (Current) | 1.0 ~ 3.0 | mA |
  | 工作温度 (Temperature) | 25 ~ 45 | ℃ |

- 5 项参数全部合格才判定为"合格"，否则"不合格"
- 测试结果颜色标识：✅ 合格=绿色，❌ 不合格=红色
- 支持 CSV 导出（UTF-8 编码，解决 Excel 中文乱码）

### 4. 固件烧录升级 (`FirmwareForm`)
- 支持 `.bin` / `.hex` 固件文件选择
- 显示文件信息：路径、大小 (KB)、修改时间
- 后台线程执行烧录（不阻塞 UI）
- 实时进度条 + 百分比显示
- 烧录日志窗口（黑底绿字，带时间戳 `[HH:mm:ss]`）
- 支持中途取消（`CancellationTokenSource`）
- 完成后自动校验固件完整性
- 前置检查：文件路径非空 + 串口已连接

### 5. 综合数据查询 (`QueryForm`)
- 双 Tab 页：参数测试记录 / 固件烧录记录
- 查询条件：日期范围（默认最近 7 天）+ 模块序列号模糊搜索
- 日期范围精确到当天结束（23:59:59）
- Tab 切换自动刷新数据
- 结果颜色标识：合格/成功=绿色，不合格/失败=红色

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## 🗄️ 数据库设计

**数据库**：SQL Server Express (`.\SQLEXPRESS`)  
**库名**：`OpticalModuleDB`  
**认证方式**：Windows 集成认证

### 建表 SQL

```sql
CREATE DATABASE OpticalModuleDB;
GO
USE OpticalModuleDB;
GO

-- 用户表
CREATE TABLE Users (
    UserName NVARCHAR(50) PRIMARY KEY,
    UserPwd  NVARCHAR(100) NOT NULL
);

-- 测试记录表
CREATE TABLE ModuleTestData (
    TestId         INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY,
    ModuleSN       NVARCHAR(50),        -- 模块序列号 (如 SFP10G-483921)
    TxPower        FLOAT,               -- 发射功率 (dBm)
    RxPower        FLOAT,               -- 接收功率 (dBm)
    Voltage        FLOAT,               -- 工作电压 (V)
    WorkingCurrent FLOAT,               -- 工作电流 (mA)
    Temperature    INT,                 -- 工作温度 (℃)
    TestResult     NVARCHAR(10),        -- 测试结果 ("合格"/"不合格")
    TestTime       DATETIME DEFAULT GETDATE()
);

-- 烧录记录表
CREATE TABLE FirmwareBurnRecord (
    BurnId     INT IDENTITY(1,1) PRIMARY KEY,
    ModuleSN   NVARCHAR(50),            -- 模块序列号
    OldVersion NVARCHAR(20),            -- 原固件版本 (如 V0.9.0)
    NewVersion NVARCHAR(20),            -- 新固件版本 (如 V1.0.0)
    BurnResult NVARCHAR(10),            -- 烧录结果 ("成功"/"失败")
    BurnTime   DATETIME DEFAULT GETDATE()
);

-- 默认管理员账号
INSERT INTO Users VALUES ('admin', 'admin123');
```

### SQL 操作汇总

| 操作 | SQL | 使用场景 |
|------|-----|----------|
| 用户登录 | `SELECT COUNT(*) FROM Users WHERE UserName=@UserName AND UserPwd=@UserPwd` | LoginForm |
| 插入测试记录 | `INSERT INTO ModuleTestData(...) VALUES(...)` | TestForm |
| 查询测试记录 | `SELECT * FROM ModuleTestData ORDER BY TestTime DESC` | TestForm |
| 条件查询测试 | `SELECT * FROM ModuleTestData WHERE TestTime BETWEEN @Start AND @End [AND ModuleSN LIKE @ModuleSN]` | QueryForm |
| 插入烧录记录 | `INSERT INTO FirmwareBurnRecord(...) VALUES(...)` | FirmwareForm |
| 查询烧录记录 | `SELECT * FROM FirmwareBurnRecord ORDER BY BurnTime DESC` | FirmwareForm |
| 条件查询烧录 | `SELECT * FROM FirmwareBurnRecord WHERE BurnTime BETWEEN @Start AND @End [AND ModuleSN LIKE @ModuleSN]` | QueryForm |

---

## 📁 项目结构

```
OpticalModuleTester/
├── Program.cs                    # 程序入口 (全局异常处理 + 启动 LoginForm)
├── LoginForm.cs                  # 登录窗体 (用户认证)
├── MainForm.cs                   # 主窗体 (菜单导航中心)
├── SerialPortForm.cs             # 串口通信管理 (COM 口配置 + 数据收发)
├── TestForm.cs                   # 光模块参数测试 (5 项参数 + 自动判定)
├── FirmwareForm.cs               # 固件烧录升级 (后台线程 + 进度条 + 取消)
├── QueryForm.cs                  # 综合数据查询 (双 Tab 页 + 条件筛选)
├── SqlHelper.cs                  # 数据库帮助类 (ExecuteNonQuery/Query/Scalar)
├── App.config                    # 应用配置 (.NET 4.8 + 程序集绑定重定向)
├── packages.config               # NuGet 依赖清单
├── OpticalModuleTester.csproj    # 项目文件
├── OpticalModuleTester.sln       # 解决方案文件
├── .gitignore                    # Git 忽略规则
├── README.md                     # 项目说明文档
└── Properties/
    ├── AssemblyInfo.cs           # 程序集元数据 (版本 1.0.0.0, Copyright 2026)
    ├── Resources.Designer.cs     # 资源文件
    └── Settings.Designer.cs      # 设置文件
```

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## 🛠️ 技术栈

| 类别 | 技术 | 说明 |
|------|------|------|
| 框架 | .NET Framework 4.8 | 运行时目标框架 |
| UI | WinForms | Windows 桌面窗体应用 |
| 语言 | C# | 主要开发语言 |
| 数据库 | SQL Server Express | 数据持久化 (`.\SQLEXPRESS`) |
| 串口通信 | System.IO.Ports | 光模块硬件通信 |
| 数据库访问 | System.Data.SqlClient 4.9.1 | ADO.NET 数据库操作 |
| Excel 操作 | NPOI 2.8.0 | 文件操作库（预留） |
| 数学计算 | MathNet.Numerics 5.0.0 | 数值计算库（预留） |
| 加密库 | BouncyCastle.Cryptography 2.6.2 | 加密算法库（预留） |
| 图形渲染 | SkiaSharp 3.119.2 | 2D 图形库（预留） |
| 字符串优化 | ZString 2.6.0 | 零分配字符串拼接（预留） |

> **注**：标注"预留"的库已引入但当前代码未直接使用，为后续功能扩展（如固件签名验证、xlsx 导出、数据分析图表等）做准备。

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## 🖥️ 环境要求

| 项目 | 要求 |
|------|------|
| 操作系统 | Windows 10 / 11 |
| 开发工具 | Visual Studio 2019 或更高版本 |
| 运行框架 | .NET Framework 4.8 |
| 数据库 | SQL Server Express（默认实例 `.\SQLEXPRESS`） |

---

## 🚀 快速开始

### 1. 克隆仓库

```bash
git clone https://gitee.com/hopefully-2023/OpticalModuleTester.git
```

### 2. 配置数据库

在 SQL Server 中执行上述「建表 SQL」创建数据库和表。

### 3. 配置连接字符串

数据库连接字符串硬编码在 `SqlHelper.cs` 中：

```csharp
private static string connStr = @"Data Source=.\SQLEXPRESS;Initial Catalog=OpticalModuleDB;Integrated Security=True";
```

如需修改数据库实例名或认证方式，请编辑此行。

### 4. 打开项目

用 Visual Studio 打开 `OpticalModuleTester.sln`，还原 NuGet 包（通常自动还原）。

### 5. 运行

按 `F5` 启动调试，默认管理员账号：`admin` / `admin123`

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## ⚠️ 设计说明与注意事项

| 项目 | 说明 |
|------|------|
| **测试数据** | TestForm 的测试数据和 FirmwareForm 的烧录过程当前为**随机模拟**，代码中预留了真实串口读取的替换点 |
| **密码安全** | 密码为明文存储和比对，不适合生产环境，建议后续改为哈希加密 |
| **连接字符串** | 硬编码在 SqlHelper.cs 中，未外部化到 App.config，建议后续提取为配置项 |
| **串口粘包** | `receiveBuffer` 缓冲区已就位但未做协议帧解析，实际接入设备时需补充解析逻辑 |
| **线程安全** | FirmwareForm 和 SerialPortForm 使用 `Invoke` 模式进行跨线程 UI 更新 |
| **退出策略** | MainForm 关闭时自动关闭串口和所有子窗体，使用 `Environment.Exit(0)` 确保进程终止 |

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## 📄 许可证

本项目仅供学习与内部使用，请勿用于商业用途。

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## 👤 作者

**hopefully-2023** — [Gitee 主页](https://gitee.com/hopefully-2023)