使用python+Pyqt5实现串口调试助手

使用Python+PyQt5实现串口调试助手

本文将介绍如何使用Python和PyQt5提供的GUI工具包，快速搞定串口调试的问题。通过GUI界面，可以通过指定COM口、波特率等信息，方便地对串口设备进行通信和数据调试。

步骤一：安装PyQt5

在本地安装PyQt5是实现GUI编程的前提，可以使用pip或conda轻松安装 PyQt5：

pip install PyQt5 # pip的方式
conda install pyqt #conda的方式

步骤二：创建GUI窗口

基于PyQt5创建的界面，需要通过Qt Designer创建以及PyUIC转换。Qt Designer可以根据具体需求快速创建GUI界面，并通过UIC编译器将QT设计师设计的界面转换成PyQt5代码。或者直接使用Code生成面板代码。这里为了方便，直接使用纯粹的PyQt5创建界面。

# 导入PyQt5模块
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QTextEdit, QHBoxLayout, QVBoxLayout, QComboBox
from PyQt5.QtGui import QIcon
import sys

class MainWindow(QWidget):

    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.uiInit()  # 初始化UI界面

    def uiInit(self):
        self.setWindowTitle('串口调试助手')

        # main layout
        mainLayout = QVBoxLayout()

        # serial port selector
        hLayoutPort = QHBoxLayout()
        lbPort = QLabel('串口号:')
        hLayoutPort.addWidget(lbPort)
        cbbPortList = QComboBox()
        for i in range(10):
            cbbPortList.addItem("COM"+str(i+1))
        hLayoutPort.addWidget(cbbPortList)
        mainLayout.addLayout(hLayoutPort)

        # baud selector
        hLayoutBaud = QHBoxLayout()
        lbBaud = QLabel('波特率:')
        hLayoutBaud.addWidget(lbBaud)
        self.cbbBaud = QComboBox()
        self.cbbBaud.addItem("9600")
        self.cbbBaud.addItem("115200")
        hLayoutBaud.addWidget(self.cbbBaud)
        mainLayout.addLayout(hLayoutBaud)

        # control buttons
        hLayoutCtrl = QHBoxLayout()
        btnOpen = QPushButton('打开串口')
        btnOpen.clicked.connect(self.openSerialPort)
        hLayoutCtrl.addWidget(btnOpen)
        btnClose = QPushButton('关闭串口')
        btnClose.clicked.connect(self.closeSerialPort)
        hLayoutCtrl.addWidget(btnClose)
        mainLayout.addLayout(hLayoutCtrl)

        # message display area
        lbMsg = QLabel('串口数据:')
        mainLayout.addWidget(lbMsg)
        self.teRecv = QTextEdit()
        mainLayout.addWidget(self.teRecv)

        self.setLayout(mainLayout)
        self.show()

    def openSerialPort(self):
        self.cbbBaud.setDisabled(True)

    def closeSerialPort(self):
        self.cbbBaud.setDisabled(False)


if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    app.setWindowIcon(QIcon('serial.png'))
    mw = MainWindow()
    sys.exit(app.exec_())

步骤三：打开、关闭串口

实现串口打开功能需要用到Python + PySerial模块，PySerial是Python serial通信库，主要用于串口通信。可以通过以下命令安装PySerial：

pip install pyserial

打开串口的方式：

import serial

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

其中，port和baudrate为参数，port用于指定串口号，baudrate用于指定波特率。除了常见的参数外，serial.Serial还支持其他控制串口的参数，如timeouts、stopbits、parity等。

关闭串口：

ser.close()

易错点：当发现串口无法正常关闭时，可以使用serial.Serial.close()命令来缓解此问题。

参考示例

这里提供一个涉及读写串口的示例，需要读者先安装好PySerial库：

import serial

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

# 发送消息
ser.write("Message to Arduino".encode())

# 接收消息
while True:
    if ser.in_waiting:
        data = ser.readline()
        print('Received:', data)

ser.close()

这个示例主要涉及到如何接收、发送消息，其中，"Message to Arduino".encode()用于将发送的消息转换成bytes格式。需要注意的是读取串口数据时需要使用非阻塞IO，否则会进入无限等待状态。

结语

本文已经详细介绍了如何使用Python + PyQt5创建GUI窗口，实现串口调试助手的开发过程。通过这个教程，你可以轻松地创建出一个串口调试助手，使调试更加方便快捷。如果你还没有尝试使用GUI工具，那么现在就是一个绝佳的机会！