這篇文章主要介紹了python怎么實(shí)現(xiàn)串口通信，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。
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TTL串口攝像頭（VC0706）
USB轉(zhuǎn)TTL燒錄器
2 serial安裝
第一次安裝的是serial的包導(dǎo)包的時(shí)候發(fā)現(xiàn)下載錯(cuò)了，正確應(yīng)該是pyserial。安裝后直接import就可以了。
3 實(shí)現(xiàn)串口通信
3.1 發(fā)現(xiàn)端口
Windows下為COM(N, N=1、2...), Ubuntu下為‘/dev/ttyS0'。Windows初學(xué)者，可以給您一下兩種方式確定端口號(hào)。
方法一：輸入在終端（cmd）中輸入
python -m serial.tools.list_ports
輸出結(jié)果：
COM5 1 ports found
方法二：搜索電腦上的設(shè)備管理器，打開(kāi)以后然后插入燒錄器，自動(dòng)就會(huì)彈出。如果沒(méi)有彈出就可能是驅(qū)動(dòng)沒(méi)有安裝，安裝好以后不好使，重啟一下電腦，到了工作的時(shí)候大家都知道程序員會(huì)跟你說(shuō)，你重啟一下，清一下緩存，這兩句話。也有可能是驅(qū)動(dòng)安裝的不對(duì)。
方法三：直接找一個(gè)有端口掃描的上位機(jī)，點(diǎn)擊掃描就可以了。大部分上位機(jī)都是你一插進(jìn)去就會(huì)檢測(cè)到你的端口。
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注意：當(dāng)串口被占用的時(shí)候也有可能導(dǎo)致失敗，例如你在編譯器有兩個(gè)進(jìn)程運(yùn)行下面的測(cè)試代碼，第二個(gè)進(jìn)程就會(huì)因?yàn)槎丝谡加枚?。也有的上位機(jī)是因?yàn)橥瑫r(shí)打開(kāi)了兩個(gè)上位機(jī)的緣故（實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候同學(xué)遇到過(guò)情況），可以用任務(wù)管理器kill掉。
測(cè)試：
import serial #Windows ser = serial.Serial(port='COM5', baudrate=115200, timeout=0.5) print(ser.name)
控制臺(tái)打印結(jié)果：
COM5 Process finished with exit code 0
建立ser對(duì)象的代碼：
重慶分公司
重慶分公司
class PicSerial:
__ser = None # ser的單例
__isinit = False
@staticmethod
def get_available_port():
"""
檢測(cè)可以使用的端口號(hào)
:return->str: 端口號(hào)的名稱
"""
port = list(list_ports.comports())
if len(port) > 0:
port_name = port[0].device
print(port_name)
return port_name
# logging.info("Available port：", ports)
else:
print("There is no available port.")
# logging.error("There is no available port.")
def __new__(cls, *args, **kwargs):
if PicSerial.__ser is None:
cls.__ser = object.__new__(cls)
return cls.__ser
def __init__(self):
if not PicSerial.__isinit:
self.sername = self.get_available_port()
self.ser = serial.Serial(port=self.sername, baudrate=BAUDRATE)
PicSerial.__isinit = False
print("PicSerial init.")3.2 發(fā)送命令
3.2.1 協(xié)議格式
3.2.2 serial傳送的方式
serial傳送的方式有：
串行端口對(duì)象。只傳單個(gè)字節(jié)。字符串。字節(jié)數(shù)組+字節(jié)數(shù)組長(zhǎng)度。
所以直接選用數(shù)組傳數(shù)據(jù)，這里會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題就是python的list會(huì)自動(dòng)把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為整形。
所以要進(jìn)行轉(zhuǎn)換你可以直接寫(xiě)成b“/x56/x00/x17/x00”。假如你不需要傳十進(jìn)制也可以轉(zhuǎn)成list，直接map（chr，x）或map（ord，x）也是可以的。讀的時(shí)候也要注意只要你放進(jìn)list里面就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成整形。
【我覺(jué)得這樣寫(xiě)很降智，但是又不得不這樣寫(xiě)】
#在PicSerial中
def isreply(self, cmd: bytes, option: str) -> bool:
"""
檢測(cè)是否有回復(fù)
:return:回復(fù)的內(nèi)容
:param cmd:
:param option:
:return: True則有回復(fù)
"""
if isinstance(cmd, bytes) and isinstance(option, str) and len(cmd) > 0 and len(option) > 0:
self.ser.write(cmd)
reply = self.ser.read(4)
reply = list(map(chr, list(reply)))
print("49h,The function'{}' is running. reply:{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, reply))
if len(reply) >= 4 and reply[0] == 'v' and reply[1] == SERIAL_NUM and reply[2] == option and reply[3] == STATUS:
return True
return False測(cè)試：
#在test文件中
class TestSerial(unittest.TestCase):
def test_isreply(self):
self.assertTrue(ser.isreply(GET_VERSION_CMD, VERSION))
self.assertFalse(ser.isreply('\x56\x00\x11\x00', VERSION))
self.assertFalse(ser.isreply(GET_VERSION_CMD, b'\x11'))
self.assertFalse(ser.isreply(123456, b'\x11'))
self.assertFalse(ser.isreply('', VERSION))
self.assertFalse(ser.isreply(b'', VERSION))
self.assertFalse(ser.isreply(GET_VERSION_CMD, ''))
self.assertFalse(ser.isreply(GET_VERSION_CMD, None))
self.assertFalse(ser.isreply(b'', ''))
self.assertFalse(ser.isreply(b'\x56\x00\xAA\x00', VERSION))
self.assertFalse(ser.isreply(GET_VERSION_CMD, '\xAA'))
#之后就省略不寫(xiě)了
if __name__ == '__main__':
unittest.main()結(jié)果：
3.3 獲取版本號(hào)（hello world）
按照協(xié)議一步一步操作
主 機(jī) 發(fā)：56 00 11 00 攝像頭回：76 00 11 00 0B 56 43 30 37 30 33 20 31 2E 30 30 (VC0703 1.00)
#在PicSerial中
def getversion(self) -> str:
"""
獲取版本號(hào)
:return:
"""
cmd = GET_VERSION_CMD
option = VERSION
if self.isreply(cmd, option):
left = self.ser.readall()
print("75h,The function'{}' has responded.left{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, left))
return self.ser.read(12).decode()[1:]測(cè)試：
#在test文件中 def test_getversion(self): self.assertEqual(ser.getversion(), 'VC0703 1.00')
結(jié)果：通過(guò)測(cè)試
3.4 復(fù)位
主 機(jī) 發(fā)： 56 00 26 00
攝像頭回： 76 00 26 00 00
#在PicSerial中
def reset(self):
"""
復(fù)位
:return:
"""
cmd = REST_CMD
option = RESET
if self.isreply(cmd, option):
if self.ser.read(1) == b'':
left = self.ser.readall()
print("75h,The function'{}' has responded.left{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, left))
return True
return False*測(cè)試和運(yùn)行結(jié)果不一樣。
花了一點(diǎn)時(shí)間找到原因了，單元測(cè)我都是點(diǎn)擊前面綠色的小箭頭，以為只是運(yùn)行當(dāng)前的測(cè)試函數(shù)的內(nèi)容，但是我發(fā)現(xiàn)它把其他的函數(shù)都運(yùn)行了。所以要把之前的測(cè)試函數(shù)注釋掉得到的結(jié)果就一樣了。
測(cè)試通過(guò)。
3.5 照相
停止當(dāng)前幀刷新
獲娶圖片長(zhǎng)度
獲取圖片
恢復(fù)幀更新
3.5.1 停止當(dāng)前幀刷新
這一步執(zhí)行一次就夠了。因?yàn)樽x命令的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)麻煩。但是這一步是有意義的，就是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)圖片很大，的時(shí)候正常大小就兩個(gè)byte可以表示完了（排除你的圖片面積十分大或十分清晰），又或者是突然讀空了。假如數(shù)值非常的大，可以使用該函數(shù)，再不行就要選擇復(fù)位。
def stoprefresh(self):
"""
停止刷新當(dāng)前幀
:return:
"""
cmd = STOP_REFRESH_CMD
option = TAKE_PHOTO
self.ser.write(cmd)
if self.isreply(cmd, option) and self.ser.read(1) == b"\x00":
left = self.ser.readall()
print("87h,The function'{}' has responded.left{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, left))
return True
return False通過(guò)測(cè)試
def test_stoprefresh(self): self.assertTrue(ser.stoprefresh())
3.5.2 獲娶圖片長(zhǎng)度
def getlength_bytes(self) -> bytes:
"""
獲取圖片的長(zhǎng)度
:return:
"""
cmd = GET_LENGTH_CMD
option_pic = '4'
self.ser.write(cmd)
if self.isreply(cmd, option_pic):
if self.ser.read(1) == b'\x04':
res = self.ser.read(4)
left = self.ser.readall()
print("103h,The function'{}' has responded.left{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, left))
return res
return b'\x00\x00\x00\x00'測(cè)試通過(guò)
def test_getlength(self): self.assertEqual(ser.getlength(), b'\x00\x00\x12\x34')
3.5.3 恢復(fù)幀更新
def recover_refresh(self):
"""
恢復(fù)幀刷新
:return:
"""
cmd = RECOVER_REFRESH_CMD
option = TAKE_PHOTO
self.ser.write(cmd)
if self.isreply(cmd, option):
# 讀出剩余的字節(jié)
left = self.ser.readall()
print("142h,The function'{}' has responded.left{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, left))
return True
return False測(cè)試并通過(guò)：
def test_recover_refresh(self): self.assertTrue(ser.recover_refresh())
3.5.4 拍照
在這里卡了很長(zhǎng)時(shí)間，不知道為什么長(zhǎng)度是不確定的，每一次讀的長(zhǎng)度都沒(méi)讀完，看代碼。
下面代碼只是演示
#下面代碼只是演示不在最終版本中
def savephoto(self, cmd, option, len):
"""
保存圖片
:param cmd:
:param option:
:param len: 照片的長(zhǎng)度
:return:
"""
with open('write_pic/serialpic/photo.jpg', 'wb') as f:
if self.isreply(cmd, option):
print(self.ser.read(1))
countofread_complete_byte = 0 # 用于計(jì)算當(dāng)前已經(jīng)寫(xiě)入的長(zhǎng)度
while countofread_complete_byte != len + 10:
# read（）是有上限的，不可以把全部都讀取
lines = self.ser.read(len + 10 - countofread_complete_byte)
countofread_complete_byte += lines.__len__()
f.write(lines)
print("142h,countofread_complete_byte:", countofread_complete_byte, "lines", lines.__len__())
left = self.ser.readall()
print("146h,少讀內(nèi)容：", left, "共", left.__len__(), "個(gè)字節(jié)")
res = self.ser.readall()
print(res)現(xiàn)象：
現(xiàn)象是運(yùn)行一直不停都是手動(dòng)stop console，或者沒(méi)有stop console會(huì)一直打印lines為空，就此可以猜測(cè)read（）不是阻塞的。是圖片字節(jié)總數(shù)不斷增多。每次遍歷完后滿足self.ser.read(len + 10 - countofread_complete_byte)后再readall（）還是有剩余的內(nèi)容。
我發(fā)現(xiàn)此時(shí)readall一共讀出了4049個(gè)字節(jié)，圖片數(shù)據(jù)4030個(gè)字節(jié)+首尾兩部分共10個(gè)字節(jié)，那多出來(lái)的9個(gè)字節(jié)是什么火眼金睛的Unyielding ● L發(fā)現(xiàn)了正確的開(kāi)始位置為上圖紅色方塊處，碰巧多出來(lái)的是九個(gè)字節(jié)，所以多出來(lái)的就不是這一張圖片的內(nèi)容，所以可以猜想程序沒(méi)有停止的原因是上一次圖片還沒(méi)讀完我就手動(dòng)停止，所以留下了數(shù)據(jù)，上一次沒(méi)有讀完的內(nèi)容，這一次讀到了。
字節(jié)串和字符串都可以切片。直接切出來(lái)保存。
def getphoto(self):
"""
拍照并且保存圖片
:return:
"""
# self.reset()
# 1、停止幀刷新
# self.stoprefresh()
# 獲取圖片長(zhǎng)度
# 返回字節(jié)長(zhǎng)度用于整合命令，表示圖片的總字節(jié)數(shù)
length = self.getlength_bytes()
# 返回整形，表示圖片的總字節(jié)數(shù)
len = self.bytesToInt(length)
print("158h,len:", len)
# 拍照
cmd = GET_PHOTO_START_CMD + length + GET_PHOTO_END_CMD
print("159hcmd", cmd)
self.ser.write(cmd)
readall = self.ser.readall()
readall_len = readall.__len__()
differ = readall_len - len - 10
if differ != 0:
res = readall[differ + 5:-5]
print("172h:", res)
self.savephoto(res)
else:
res = readall[5:-5]
print("175h:", res)
self.savephoto(res)
# 關(guān)閉串口
self.ser.close()
# 恢復(fù)刷新
# self.recover_refresh()成功輸出結(jié)果：
為了方便debug，停幀回復(fù)幀都是手動(dòng)發(fā)送的，剩下的問(wèn)題就是把注釋打開(kāi)試一試能不能成功組合成一個(gè)函數(shù)，發(fā)現(xiàn)有的命令會(huì)讀空，所以可以推斷：一定又是前一個(gè)命令里面又留下來(lái)什么還沒(méi)有被讀取的字節(jié)造成讀到的內(nèi)容篡位了。
每一次執(zhí)行完命令后看一看還有沒(méi)有遺留字節(jié)，把剩余字節(jié)都取出來(lái)，然后differ的判斷都不需要了?！咀x者看到的代碼都是最新版本的，此處我添加了left和print到對(duì)應(yīng)函數(shù)中】，處理結(jié)果打印到控制臺(tái)：
def getphoto(self):
"""
拍照并且保存圖片
:return:
"""
# 1、停止幀刷新
self.stoprefresh()
# 獲取圖片長(zhǎng)度
# 返回字節(jié)長(zhǎng)度用于整合命令，表示圖片的總字節(jié)數(shù)
length = self.getlength_bytes()
# 返回整形，表示圖片的總字節(jié)數(shù)
len = self.bytesToInt(length)
print("161h,The function'{}' is running. len:{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, len))
# 拍照
cmd = GET_PHOTO_START_CMD + length + GET_PHOTO_END_CMD
print("165h,The function'{}' is running. cmd:{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, cmd))
self.ser.write(cmd)
readall = self.ser.readall()
readall_len = readall.__len__()
differ = readall_len - len - 10
if differ != 0:
res = readall[differ + 5:-5]
print("161h,The function'{}' is running. res:{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, res))
self.savephoto(res)
else:
res = readall[5:-5]
print("161h,The function'{}' is running. res:{}".format(sys._getframe().f_code.co_name, res))
self.savephoto(res)
# 恢復(fù)刷新
self.recover_refresh()輸出圖片結(jié)果（拍的是導(dǎo)線沒(méi)有聚焦）
# 這個(gè)測(cè)試應(yīng)該怎么寫(xiě)？ 有圖片就輸出并且可以打開(kāi)就可以了惹？有人能教教我？ def test_getphoto(self): pass
4 反思犯了很多
‘我覺(jué)得'的錯(cuò)誤，我覺(jué)得這個(gè)值是什么，多打斷點(diǎn)看清楚，那一段演示代碼里面因?yàn)閰f(xié)議寫(xiě)了是五個(gè)字節(jié)，isreply我已經(jīng)讀了4個(gè)字節(jié)再讀一個(gè)一定是0x00，后來(lái)打印那一行返回的值是0x04這才為猜想讀到上一張圖作下鋪墊。
當(dāng)你寫(xiě)的很復(fù)雜超過(guò)20行的邏輯代碼就知道一定是錯(cuò)了。--UnyieldingL
編碼方面的內(nèi)容耗費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間，就在反思的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了decode（"hex"）。惹？
list='aabbccddee'
hexer=list.decode("hex")
print hexer打印日志要詳細(xì)。 每一個(gè)變量涉及的變量長(zhǎng)度函數(shù)名，此時(shí)哪個(gè)函數(shù)運(yùn)行。
還有一個(gè)問(wèn)題，pycharm還是沒(méi)有自己停止，打印某個(gè)線程的堆棧。
感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“python怎么實(shí)現(xiàn)串口通信”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司，關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來(lái)學(xué)習(xí)!
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