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python接入串口数据

article 2025/2/28 1:19:52

第一步：安装所需的库

我们将使用 pyserial 库来处理串口通信。首先需要安装它：

打开终端或命令提示符。
执行以下命令安装 PySerial：
```
pip install pyserial
```

第二步：基本串口配置和连接

以下是一个基本的 Python 脚本示例，展示如何连接到一个串口设备并读取数据：

import serial

# 你的串口名称（例如 'COM3' 在 Windows 或 '/dev/ttyUSB0' 在 Linux/Mac）
port = 'COM3'

try:
    # 打开串口
    ser = serial.Serial(port, 
                       baudrate=9600,  # 波特率（请根据设备设置调整）
                       bytesize=serial.EIGHTBITS,
                       stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
                       parity=serial.PARITY_NONE,
                       timeout=None)  # 无超时（无限等待读取）

    print(f"成功连接到 {port}")

except serial.SerialException:
    print("无法打开串口，请检查串口名称和权限是否正确！")

第三步：读取数据

异步读取： Default 情况下，timeout=None 配置意味着 read() 方法会阻塞直到有数据可用。可以使用以下代码持续读取数据：

while True:
    try:
        data = ser.readline()  # 读取一行数据
        if data:
            print("接收到的数据:", data.decode('utf-8'))  # 将字节解码为字符串
    except KeyboardInterrupt:  # 按下 Ctrl+C 退出循环
        break

定时读取：如果你需要定期读取数据，可以设置一个超时时间：

ser.timeout = 1  # 设置超时为1秒

while True:
    try:
        data = ser.read(1024)  # 读取最多1024个字节的数据
        if len(data) > 0:
            print("接收到的数据:", data.decode('utf-8'))
    except KeyboardInterrupt:
        break
    except serial.SerialException as e:
        print("错误:", e)
        break

第四步：发送数据

如果需要向设备发送数据，可以使用以下代码：

# 发送字符串
command = "Hello, Serial Port!"
ser.write(command.encode('utf-8'))
print(f"已发送命令: {command}")

# 或者发 bytearray 格式的数据
data_to_send = bytearray([0x01, 0x02, 0x03])
ser.write(data_to_send)

第五步：处理接收到的数据

接收到的数据通常是 bytes 类型，你可以将其解码为字符串或者其他格式：

解码成字符串：

data = ser.readline().decode('utf-8')
print("已解码的数据:", data)

以十六进制显示：

data = ser.readline()
print("以十六进制显示:", data.hex())

第六步：错误处理和资源释放

捕获异常：在 read() 或 write() 时可能会出现异常，例如设备脱离或参数配置错误。确保用 try-except块来捕获这些异常。
关闭串口连接：使用完毕后，记得关闭串口释放系统资源：
```
ser.close()
```

第七步：将数据保存到文件

如果需要记录接收的数据，可以直接写入文件：

with open("received_data.log", "wb") as f:
    while True:
        data = ser.read(1024)
        if len(data) > 0:
            f.write(data)

高级功能：同步读取和超时机制

设置超时时间：

ser.timeout = 5  # 等待最多5秒
data = ser.read(1024)

使用 inWaiting() 方法检查数据是否可用：

while True:
    if ser.in_waiting > 0:
        print("接收到的数据:", ser.readline().decode('utf-8'))

测试你的配置

列出系统中所有可用的串口名称：使用以下代码查看可用端口：

import serial.tools.list_ports as port_list

ports = port_list.comports()
for p in ports:
    print(p)

验证设备是否工作正常：
- 使用上述代码测试连接。
- 如果使用了新的串口配置，请确保波特率、数据位、停止位和奇偶校验设置与设备一致。
- 使用工具如 Tera Term 或 PuTTY 验证你的装置响应。

完整的示例代码

以下是一个完整的、可运行的代码，用于连接串口并读取数据：

import serial

port_name = 'COM3'  # 替换为实际的串口名称
baudrate = 9600     # 根据设备设置调整波特率

try:
    with serial.Serial(port=port_name,
                      baudrate=baudrate,
                      bytesize=serial.EIGHTBITS,
                      stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
                      parity=serial.PARITY_NONE) as ser:

        if ser.is_open:
            print(f"成功连接到 {port_name}")

            while True:
                data = ser.readline()
                if len(data) > 0:
                    print("接收到的数据:", data.decode('utf-8'))
                    
                # 按下 Ctrl+C 退出
                try:
                    pass
                except KeyboardInterrupt:
                    break

except serial.SerialException as e:
    print(f"串口连接错误：{e}")
finally:
    print("程序结束，确保已安全关闭串口。")

注意事项：

串口权限和驱动：
- 在某些系统上，你可能需要管理员权限才能访问串口。
- 确保安装了正确的设备驱动，并且串口被正确识别。
波特率和配置：
- 波特率（baudrate）和其他参数必须与设备匹配，否则无法正常通信。
平台差异：
- Windows 系统中的串口名称通常以 COM 开头（例如 COM1, COM2）。
- 在 Linux 中，串口通常位于 /dev/ttysomething 或 /dev/ttyUSB*。
防止数据丢失：使用适当的缓冲区或超时机制，以确保不会有太多数据积累而被忽略。