Python 串口通信的实现-猿码集

1. 介绍

串口通信是指通过串口进行数据传输的一种方式，它广泛应用于嵌入式系统开发、工业自动化等领域。在Python中，我们可以使用第三方库pyserial来实现串口通信功能。

2. 安装pyserial库

在开始之前，我们首先需要安装pyserial库。可以使用pip命令来进行安装：

pip install pyserial

3. 打开串口

在开始进行串口通信之前，我们需要先打开串口。可以使用pyserial的serial.Serial()函数来打开串口。下面是打开串口的一个示例：

import serial
# 打开串口
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
# 打开串口成功
if ser.is_open:
    print("串口打开成功！")
else:
    print("串口打开失败！")

上述代码中，我们使用serial.Serial()函数打开了一个名为/dev/ttyUSB0的串口，波特率为9600。如果串口打开成功，即ser.is_open为True，则打印"串口打开成功！"，否则打印"串口打开失败！"。

4. 读取数据

打开串口之后，我们可以通过ser.read()函数读取串口中的数据。该函数将会阻塞程序的执行，直到读取到数据或者设定的超时时间到达。下面是一个读取串口数据的示例：

# 读取串口数据
data = ser.read()
# 打印读取到的数据
print("读取到的数据：", data)

上述代码中，我们使用ser.read()函数读取了一个字节的数据，并将其赋值给变量data。然后，我们使用print()函数打印了读取到的数据。

5. 写入数据

除了读取数据，我们还可以使用ser.write()函数向串口写入数据。下面是一个向串口写入数据的示例：

# 向串口写入数据
ser.write(b'Hello, World!')
# 写入数据完成
print("数据写入完成！")

上述代码中，我们使用ser.write()函数向串口写入了一个字符串数据"Hello, World!"，需要注意的是，ser.write()函数接受的是字节类型的数据，因此我们需要在字符串前面加上`b`来将其转换为字节类型。数据写入完成后，会打印"数据写入完成！"。

6. 关闭串口

在完成串口通信的操作后，我们需要使用ser.close()函数来关闭串口。下面是一个关闭串口的示例：

# 关闭串口
ser.close()
# 串口已关闭
if ser.is_open:
    print("串口未关闭！")
else:
    print("串口已关闭！")

上述代码中，我们使用ser.close()函数关闭了串口。关闭串口后，如果ser.is_open为False，则打印"串口已关闭！"，否则打印"串口未关闭！"。

7. 示例：温度传感器实时显示

7.1 硬件准备

在进行示例之前，我们需要准备一块温度传感器。我们可以使用DS18B20温度传感器，它是一种广泛应用于温度测量的数字温度传感器。连接示意图如下：

7.2 代码实现

下面是使用pyserial库实现温度传感器实时显示的示例代码：

import serial
# 打开串口
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
# 打开串口成功
if ser.is_open:
    print("串口打开成功！")
else:
    print("串口打开失败！")
try:
    while True:
        # 读取串口数据
        data = ser.readline()
        # 温度数据处理
        temperature = float(data)
        # 输出温度值
        print("当前温度：{:.2f}°C".format(temperature))
except KeyboardInterrupt:
    # 用户中断程序
    print("用户中断程序！")
finally:
    # 关闭串口
    ser.close()
    # 串口已关闭
    if ser.is_open:
        print("串口未关闭！")
    else:
        print("串口已关闭！")

上述代码中，我们使用ser.readline()函数读取了一行的数据，并将其赋值给变量data。然后，我们将data转换为浮点类型的温度值，并使用print()函数输出当前温度的值。在用户按下Ctrl+C中断程序后，我们会关闭串口并打印相应的提示信息。

7.3 运行示例

在运行示例之前，我们需要将温度传感器连接到计算机，并确认串口的名称和波特率是否正确。然后，可以使用Python解释器运行示例代码：

python temperature_display.py

在运行示例之后，我们可以看到实时显示的温度值：

当前温度：25.60°C

当前温度：25.65°C

当前温度：25.70°C

...

8. 总结

通过本文，我们学习了使用pyserial库来实现Python串口通信的基本操作，并通过一个示例演示了如何实时显示温度传感器的数值。希望本文对你理解和使用串口通信功能有所帮助。

Python 串口通信的实现