【开源】PyQT+Pyserial开发的串口调试工具

物联网布道师

发布于 2023-02-28 15:47:12

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发布于 2023-02-28 15:47:12

【开源】PyQT+Pyserial开发的串口调试工具

串口调试工具是我们做嵌入式开发常用的工具，市面上已经有很多串口调试工具了，博主写这款串口调试工具一方面是为了学习Python PyQT Pyserial 相关的知识，另一方面是也是可以为后续基于此设计更多的串口自动化工具。所以本文会详细介绍如何使用PyQT+Pyserial实现一款串口调试工具。

1. 安装开发环境

首先安装Python 3 环境，然后使用pip安装pyqt5 pyserial pyside2等需要的库

pip install pyqt5 pyserial PySide2

2. 设计UI

开发环境安装完成后，就可以进行GUI设计了，首先进入PySide2库的本地安装路径下

在这里插入图片描述

双击designer.exe文件，打开QT设计师

在这里插入图片描述

选择Main Window 或者Widget都可以。

接下来绘制QT界面，这部分不过多介绍，就是QT的常规使用。下面附上我的QT界面ui文件

https://download.csdn.net/download/hesuping/86750748

完成ui文件后，需要使用pyuic5命令将ui文件转化成python文件，这样才可以被python调用，转化的方式也很简单。PyQt 5安装成功后，pyuic5命令默认安装在Python安装包目录Scripts文件下，执行如下命令，就可以将uart_ui.ui文件妆花成python文件uart_ui.py。

pyuic5 -o uart_ui.py uart_ui.ui

3. 串口逻辑实现

3.1 实例化类

使用面向对象思想，创建一个串口的类，并进行实例化。

if __name__ == '__main__':

    app = QApplication(sys.argv)

    ex = SerialTool()

    ex.show()

    sys.exit(app.exec_())

3.2 初始化程序

在SerialTool 类中的初始化中，分别执行初始化UI界面，刷新并初始化串口，关键UI事件等操作，并创建定时发送的定时器。

    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setupUi(self)
        self.refreshPort()
        tmp = open('logo.png', 'wb')
        tmp.write(base64.b64decode(img))
        tmp.close()

        self.setWindowIcon(QIcon('logo.png'))
        os.remove('logo.png')

        self.InitUIEvent()
        self.initCOM()

        self.signalRecieve.connect(self.uart_receive_display)

        # #创建定时发送定时器
        self.timer_send= QTimer(self)
        self.timer_send.timeout.connect(self.UartSend)

3.3 串口刷新程序

    def refreshPort(self):
        self.com_list = []
        port_list = list(serial.tools.list_ports.comports())
        self.Combo_COM.clear()
        if len(port_list) > 0:
            for port_com in port_list:
                port_serial = list(port_com)[0]
                self.Combo_COM.addItem(port_serial)
                self.com_list.append(port_serial)
        else:
            self.Combo_COM.addItem('')

3.4 串口初始化程序

    def initCOM(self):
        self.l_serial = serial.Serial()
        if(len(self.com_list)):
            self.l_serial.port = self.com_list[0]
        self.l_serial.baudrate = int(self.Combo_Baudrate.currentText())
        self.l_serial.bytesize = int(self.Combo_Data_bit.currentText())
        self.l_serial.stopbits = int(self.Combo_Stop_bit.currentText())
        self.l_serial.parity = self.Combo_Parity.currentText()
        # serial.PARITY_NONE
        self.l_serial.timeout = 0.2

3.5 打开/关闭串口程序

    def StartComActivated(self):

        if self.l_serial.isOpen():
            self.timer_send.stop()
            # self.thread_read.join()
            self.l_serial.close()
            self.Button_Onoff_com.setText("打开串口")

            self.Combo_COM.setEnabled(True)
            self.Combo_Baudrate.setEnabled(True)
            self.Combo_Data_bit.setEnabled(True)
            self.Combo_Stop_bit.setEnabled(True)
            self.Combo_Parity.setEnabled(True)
        else:
            self.l_serial.open()
            self.Button_Onoff_com.setText("关闭串口")

            self.Combo_COM.setEnabled(False)
            self.Combo_Baudrate.setEnabled(False)
            self.Combo_Data_bit.setEnabled(False)
            self.Combo_Stop_bit.setEnabled(False)
            self.Combo_Parity.setEnabled(False)

            self.thread_read = None
            self.thread_read = threading.Thread(target=self.UartRead)
            self.thread_read.setDaemon(True)
            self.thread_read.start()

3.6 串口读取程序

    def UartRead(self):
        while self.l_serial.isOpen():
            num = self.l_serial.inWaiting()
            if num: 
                self.data = self.l_serial.read(num)
                if self.Box_Display_hex.checkState():        # 16进制接收
                    hex_data=''
                    for i in range(0, len(self.data)):
                        hex_data = hex_data + '{:02X}'.format(self.data[i]) + ' '
                    # self.Textbrowser_Receive.append(hex_data.strip())
                    self.signalRecieve.emit(hex_data)
                else :
                    # self.Textbrowser_Receive.append(data.decode().strip())
                    # self.Textbrowser_Receive.insertPlainText(data.decode('utf-8',"ignore"))
                    self.signalRecieve.emit(self.data)

            time.sleep(0.1)

3.7 串口显示程序

    def uart_receive_display(self,obj):
        now_time = datetime.now()  # 获取当前时间
        new_time = now_time.strftime('[%H:%M:%S:%f]')
        if self.Box_Display_hex.checkState():         # hex显示
            if(self.Box_Display_time.checkState()):   # 显示时间
                self.recv_data = '\r\n'+ new_time + obj.strip()
            else:
                self.recv_data = obj.strip()
            if self.Box_Display_send.checkState():    # 显示发送
                self.recv_data = '\r\n' + '[Receive]:' + self.recv_data

            if self.Box_Auto_wrap.checkState():
                self.Textbrowser_Receive.append(self.recv_data)
            else:
                self.Textbrowser_Receive.insertPlainText(self.recv_data)
                # self.Textbrowser_Receive.append(self.recv_data)
        else:
            if self.Box_Display_time.checkState():
                self.recv_data = '\r\n' + new_time + obj.decode('utf-8',"ignore")
            else:
                self.recv_data = obj.decode('utf-8',"ignore")

            if self.Box_Display_send.checkState():
                self.recv_data = '\r\n' + '[Receive]:' + self.recv_data

            if self.Box_Auto_wrap.checkState():
                self.Textbrowser_Receive.append(self.recv_data)
            else:
                self.Textbrowser_Receive.insertPlainText(self.recv_data)

        self.Textbrowser_Receive.moveCursor(self.Textbrowser_Receive.textCursor().End)  #文本框显示到底部

3.8 串口发送程序

    def UartSend(self):
        InputStr = self.TextEdit_Send.toPlainText()
        if InputStr == "":
            return

        if self.Box_Display_send.checkState():
            self.recv_data = '[Send]:'+ InputStr
            self.Textbrowser_Receive.append(self.recv_data)

        if self.Box_Hex_send.checkState():
            #发送十六进制数据
            InputStr = InputStr.strip() #删除前后的空格
            send_list=[]
            while InputStr != '':
                try:
                    num = int(InputStr[0:2], 16)
                    
                except ValueError:
                    QMessageBox.critical(self, 'pycom','请输入十六进制数据，以空格分开!')
                    return None
                
                InputStr = InputStr[2:]
                InputStr = InputStr.strip()
                
                #添加到发送列表中
                send_list.append(num)
            InputStr = bytes(send_list)

            self.l_serial.write(InputStr)
        else :
            self.l_serial.write(InputStr.encode())