基于PyQt5实现一个串口接数据波形显示工具

让我来详细讲解一下“基于PyQt5实现一个串口接数据波形显示工具”的完整攻略。

1. 准备工作

在开始实现前，需要安装串口、pyserial和PyQt5等软件包。可以使用pip install命令进行安装。

2. 串口初始化

使用PySerial库进行串口初始化。通过serial.Serial方法进行串口初始化，并设置一些必要的信息，例如波特率、端口号等等。

示例代码：

import serial

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

3. PyQt5界面设计

使用Qt Designer进行UI界面的设计，并将生成的.ui文件转换为Python文件。然后在代码中实例化该界面，添加控件和事件处理函数。

示例代码：

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QDoubleSpinBox, QGridLayout
from PyQt5.QtGui import QPainter, QColor, QFont, QPen
from PyQt5.QtCore import Qt, pyqtSlot

import sys

from ui_mainwindow import Ui_MainWindow


class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        # 初始化界面
        self.ui = Ui_MainWindow()
        self.ui.setupUi(self)

        # 添加事件处理
        self.ui.pushButton_start.clicked.connect(self.start)
        self.ui.pushButton_stop.clicked.connect(self.stop)

        # 初始化控件
        self.qp = QPainter()

        # 定义数据存储结构
        self.data = []

    @pyqtSlot()
    def start(self):
        # 开始接收数据
        ser.open()
        while True:
            if ser.in_waiting:
                data = ser.readline()
                try:
                    self.data.append(float(data))
                except ValueError:
                    pass
            else:
                break

        # 绘制波形图
        self.draw_waveform()

    @pyqtSlot()
    def stop(self):
        # 停止接收数据
        ser.close()

    def draw_waveform(self):
        self.qp.begin(self)
        self.qp.setRenderHint(QPainter.Antialiasing)

        # 绘制波形图
        pen = QPen(QColor(255, 0, 0), 2)
        self.qp.setPen(pen)

        for i in range(len(self.data)):
            x = i * 10
            y = 500 - self.data[i]
            self.qp.drawPoint(x, y)

        self.qp.end()

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)

    window = MainWindow()
    window.show()

    sys.exit(app.exec_())

4. 数据接收和绘制

在PyQt5的事件处理函数中，读取串口数据，并存储到列表中，之后使用QPainter类进行波形绘制。

示例代码：

@pyqtSlot()
def start(self):
    # 开始接收数据
    ser.open()
    while True:
        if ser.in_waiting:
            data = ser.readline()
            try:
                self.data.append(float(data))
            except ValueError:
                pass
        else:
            break

    # 绘制波形图
    self.draw_waveform()

def draw_waveform(self):
    self.qp.begin(self)
    self.qp.setRenderHint(QPainter.Antialiasing)

    # 绘制波形图
    pen = QPen(QColor(255, 0, 0), 2)
    self.qp.setPen(pen)

    for i in range(len(self.data)):
        x = i * 10
        y = 500 - self.data[i]
        self.qp.drawPoint(x, y)

    self.qp.end()

5. 示例说明

示例1：修改串口的波特率

在第2步中串口初始化时，使用serial.Serial方法进行初始化。可以将波特率设置为其他值，例如115200。示例如下：

import serial

ser = serial.Serial('COM1', 115200)

示例2：修改波形绘制的颜色

在第3步中绘制波形图时，使用QPen类进行画笔的设置。可以将波形的颜色进行修改，例如设置为蓝色。示例如下：

def draw_waveform(self):
    self.qp.begin(self)
    self.qp.setRenderHint(QPainter.Antialiasing)

    # 绘制波形图
    pen = QPen(QColor(0, 0, 255), 2)
    self.qp.setPen(pen)

    for i in range(len(self.data)):
        x = i * 10
        y = 500 - self.data[i]
        self.qp.drawPoint(x, y)

    self.qp.end()

通过这两个示例，可以对实现一个串口接数据波形显示工具有更加深入的了解。