PySerial，如何使用Python进行串口通信？

pyserial

pyserial 是一个用于在 Python 中访问串行端口的库，它提供了一种简单的方式来与串行设备进行通信，如 GPS、条码扫描仪、RFID 读卡器等，本文将详细介绍pyserial 的安装、基本使用和常见问题。

安装

要安装pyserial，可以使用以下命令：

pip install pyserial

基本使用

导入库

首先需要导入pyserial 库：

import serial

打开串行端口

使用serial.Serial() 函数可以打开一个串行端口：

ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)  # Linux 系统上的串口路径
ser = serial.Serial('COM3', 9600)       # Windows 系统上的串口路径

配置串行端口

可以通过参数配置串行端口，例如波特率、数据位、停止位和校验位等：

ser = serial.Serial(
    port='/dev/ttyUSB0',      # 串口路径
    baudrate=9600,            # 波特率
    parity=serial.PARITY_NONE, # 校验位
    stopbits=serial.STOPBITS_ONE, # 停止位
    bytesize=serial.EIGHTBITS,  # 数据位
    timeout=1                  # 超时时间
)

读写数据

可以使用write() 方法向串行端口写入数据，使用read() 方法从串行端口读取数据：

写数据
ser.write(b'Hello')
读数据
data = ser.read(5)  # 读取5个字节的数据
print(data)

关闭串行端口

完成操作后，应关闭串行端口以释放资源：

ser.close()

示例代码

下面是一个完整的示例代码，展示了如何打开串口、发送数据、接收数据并关闭串口：

import serial
import time
打开串口
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=1)
等待串口准备好
time.sleep(2)
写数据
ser.write(b'Hello')
读数据
data = ser.read(5)  # 读取5个字节的数据
print("Received:", data)
关闭串口
ser.close()

常见问题及解决方法

问题1：无法找到指定的串口

问题描述：尝试打开一个不存在的串口时会抛出serial.SerialException。

解决方法：确保指定的串口路径是正确的，可以使用以下代码列出所有可用的串口：

import serial.tools.list_ports
ports = serial.tools.list_ports.comports()
for port in ports:
    print(port.device)

问题2：读写数据时出现超时错误

问题描述：在进行读写操作时可能会遇到超时错误serial.SerialTimeoutException。

解决方法：可以设置更长的超时时间，或者在读写操作中添加重试机制。

def read_with_retry(ser, retries=5):
    for i in range(retries):
        try:
            data = ser.read(5)
            return data
        except serial.SerialTimeoutException:
            pass
    return None

相关问答FAQs

Q1：如何更改串口的波特率？

A1：可以在创建serial.Serial() 对象时通过baudrate 参数指定波特率。

ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', baudrate=115200)

如果需要动态更改波特率，可以使用ser.baudrate 属性：

ser.baudrate = 115200

Q2：如何处理串口通信中的编码问题？

A2：在处理字符串数据时，需要注意编码和解码，默认情况下，pyserial 使用二进制模式（bytes），如果需要处理文本数据，可以使用encode() 和decode() 方法：

写字符串数据
ser.write('Hello'.encode('utf-8'))
读字符串数据
data = ser.read(5).decode('utf-8')
print(data)