Você poderia ler as informações da porta serial com o ReadLine()
, mas você precisaria criar um listener para que toda vez que tivessem dados disponíveis na porta, eles fossem lidos.
A sugestão é que você use o evento DataReceived
, que será chamado quando houverem dados a serem lidos*.
Para teste, você pode fazer upload do programa SerialEvent
do Arduino:

E com o seguinte código de exemplo, você pode enviar e receber dados pela porta serial:
using System;
using System.IO.Ports;
namespace ArduinoSerial
{
class ArduinoSerial
{
private static SerialPort portaSerial = new SerialPort("COM3",
9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
static void Main(string[] args)
{
// quando há dados na porta, chamamos dadosRecebidos
portaSerial.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(dadosRecebidos);
// criar a conexão
portaSerial.Open();
// mantendo o programa rodando
while (portaSerial.IsOpen)
{
// o que escrevermos no console, vai pra porta serial
portaSerial.WriteLine(Console.ReadLine());
}
}
// dadosRecebidos imprime a informação de volta no console
static void dadosRecebidos(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
SerialPort sp = (SerialPort)sender;
string dados = sp.ReadLine();
Console.WriteLine(dados);
}
}
}
Resultado:

No programa SerialEvent
do Arduino, você verá que para enviar dados
pra porta serial, é usado Serial.println(inputString);
. Modificando
o programa, e substituindo inputString
pelo que você quiser, você
poderá enviar dados diferentes para o seu programa em C#.
*Na documentação o indicado, na verdade, é que se use BytesToRead
para saber se há dados a serem lidos.
Fontes:
How to Read and Write from the Serial Port
Server Client send/receive simple text
C# Serial Port Listener