Python串口通信入门教程:如何使用pyserial模块实现数据传输
串口通信是一种常见的数据交换方式,它可以在两个或多个设备之间进行双向或单向的数据传输。串口通信有很多应用场景,例如连接电脑和外部设备,如打印机、扫描仪、传感器等,或者连接不同的微控制器,如Arduino、树莓派等。
Python是一种简洁、易学、功能强大的编程语言,它可以通过安装第三方模块来扩展其功能。pyserial是一个专门用于串口通信的Python模块,它可以支持多种操作系统和硬件平台,提供了丰富的接口和方法来实现串口通信。
本文将介绍如何使用pyserial模块来实现Python串口通信的基本操作,包括:
1.安装pyserial模块
2.打开和关闭串口
3.设置和获取串口参数
4.读取和写入数据
5.处理异常和错误
安装pyserial模块
要使用pyserial模块,首先需要安装它。安装方法有两种:
1.使用pip命令:在命令行中输入pip install pyserial,然后按回车键执行。
2.使用源码安装:从[https://pypi.org/project/pyserial/](https://pypi.org/project/pyserial/)下载pyserial的源码包,解压后,在命令行中进入源码目录,输入python setup.py install,然后按回车键执行。
安装成功后,可以在Python中导入pyserial模块,检查是否能正常使用。例如,在Python交互式环境中输入:
如果输出了pyserial的版本号,如3.5,则说明安装成功。
打开和关闭串口
要进行串口通信,首先需要打开一个串口对象。pyserial提供了一个类Serial来表示一个串口对象,它有以下几个常用的参数:
1.port:串口号,可以是一个字符串或一个数字。例如,port='COM1'或port=0表示Windows系统下的第一个串口;port='/dev/ttyS0'表示Linux系统下的第一个串口。
2.baudrate:波特率,即每秒传输的位数。常用的波特率有9600、19200、38400、57600、115200等。波特率越高,传输速度越快,但也越容易出错。
3.bytesize:数据位数,即每个字节包含的位数。可以是5、6、7或8,默认为8。
4.parity:奇偶校验位,用于检测数据是否有误。可以是serial.PARITY_NONE(无校验)、serial.PARITY_EVEN(偶校验)、serial.PARITY_ODD(奇校验)、serial.PARITY_MARK(标记校验)或serial.PARITY_SPACE(空格校验),默认为无校验。
5.stopbits:停止位数,即每个字节后面的空闲位数。可以是1、1.5或2,默认为1。
6.timeout:超时时间,即等待读取或写入数据的最长时间,单位为秒。如果为None或0,表示无限等待;如果为正数,表示最大等待时间;如果为负数,表示禁用超时功能,默认为None。
要打开一个串口对象,可以使用Serial类的构造方法,传入相应的参数。例如,要打开Windows系统下的第一个串口,波特率为9600,数据位数为8,无校验,停止位数为1,超时时间为5秒,可以这样写:
如果没有指定参数,会使用默认值。例如,要打开Linux系统下的第一个串口,使用默认参数,可以这样写:
如果串口对象创建成功,会返回一个Serial类的实例,可以通过其属性和方法来操作串口。例如,可以通过ser.name属性来获取串口的名称,通过ser.is_open属性来判断串口是否打开。
要关闭一个串口对象,可以使用其close方法。例如:
关闭后,串口对象的is_open属性会变为False,不能再进行读写操作。
设置和获取串口参数
在创建串口对象时,可以通过传入参数来设置串口的相关属性。也可以在创建后,通过修改属性来改变串口的设置。例如:
ser.baudrate = 115200 修改波特率为115200
ser.parity = serial.PARITY_EVEN 修改奇偶校验位为偶校验
要获取串口的当前设置,可以通过读取属性来获得。例如:
print(ser.baudrate) 打印波特率
print(ser.parity) 打印奇偶校验位
读取和写入数据
要进行串口通信的核心操作是读取和写入数据。pyserial提供了多种方法来实现这两个功能。
读取数据
要从串口读取数据,可以使用以下几种方法:
1.read(size=1):读取指定字节数的数据,返回一个字节类型的对象。如果没有指定size参数,默认为1。如果超时或出错,返回空字节。
2.readline(size=-1):读取一行数据,返回一个字节类型的对象。一行数据以换行符\
或回车符\\r或两者结合\\r\
作为结束标志。如果没有指定size参数或为负数,则无限制地读取直到遇到结束标志或超时或出错。如果指定了size参数,则最多读取size个字节的数据。
1.readlines(hint=-1):读取多行数据,返回一个包含多个字节类型对象的列表。每个对象表示一行数据。如果没有指定hint参数或为负数,则无限制地读取直到超时或出错。如果指定了hint参数,则最多读取hint个字节的数据。
', size=-1):读取数据直到遇到预期的字节序列或超过指定的字节数或超时或出错,返回一个字节类型的对象。如果没有指定expected参数,默认为换行符\
。