Python 串口通信的实现

下面是 Python 串口通信实现的攻略：

简介

串口通信是计算机与外部设备（如传感器、控制器等）进行数据交换的一种常见方式。Python 作为一种广泛使用的编程语言，有着丰富的库来支持串口通信。Python 的 serial 库是其中一种常用的库，它能够轻松地实现串口通信，并支持 Windows、Linux、Mac OS 等多种操作系统。

安装

安装 serial 库可以直接使用 pip 命令：

pip install pyserial

基本用法

1. 导入库：

import serial

1. 打开串口：

ser = serial.Serial(port='COM1', baudrate=9600, timeout=1)

上述代码打开了一个串口连接，其中：

• port: 串口号，可以是 Windows 系统下的 "COM1"、"COM2" 等，Linux 系统下的 "/dev/ttyS0"、"/dev/ttyUSB0" 等，串口号根据实际情况做相应修改；
• baudrate: 波特率，通信双方需要协商一致的波特率；

• timeout: 超时时间，单位为秒，如果在超时时间内没有读取到数据，read() 函数将返回空。

• 读写数据：

# 读取一行数据
line = ser.readline().decode('utf-8')
print(line)

# 写入数据
ser.write('hello world\n'.encode('utf-8'))

上述代码中：

• readline(): 按行读取数据，decode() 将字节串转换成字符串；

• write(): 写入数据，encode() 将字符串转换成字节串。

• 关闭串口：

ser.close()

示例说明

示例一

在 Windows 系统下读取 Arduino 开发板的串口数据。

1. 连接 Arduino 开发板并上传以下代码：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  Serial.println("Hello, world!");
  delay(1000);
}

1. 在 Windows 系统下编写 Python 代码：

import serial

# 打开串口
ser = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1)

while True:
    try:
        # 读取一行数据
        line = ser.readline().decode('utf-8')
        print(line.strip())  # 输出去掉末尾换行符的数据
    except KeyboardInterrupt:
        break

# 关闭串口
ser.close()

上述代码中，ser.readline() 函数读取到来自 Arduino 的数据，并 print() 函数将其打印到控制台上。

1. 运行 Python 代码，控制台输出以下内容：

Hello, world!
Hello, world!
Hello, world!
...

示例二

在 Linux 系统下写入数据到某个串口。

1. 在 Linux 系统下连接串口设备，例如 "/dev/ttyUSB0"。

2. 编写 Python 代码：

import serial

# 打开串口
ser = serial.Serial(port='/dev/ttyUSB0', baudrate=9600, timeout=1)

# 写入数据
ser.write('hello world\n'.encode('utf-8'))

# 关闭串口
ser.close()

上述代码中，ser.write() 函数向设备写入 "hello world" 字符串，\n 表示换行符。

1. 运行 Python 代码，数据将被写入设备中。

结论

通过 serial 库可以方便地实现 Python 的串口通信，可以在多种操作系统下使用。在实际的项目中，我们可以根据具体的应用场景使用串口通信来实现数据的采集、控制等功能。