python3 serial

Python的serial库是一个用于串行通信的第三方库，它允许Python程序与串口设备进行通信。串行通信是一种数据传输方式，其中数据位按顺序一位接一位地在单个通信线路上发送。这种通信方式常用于连接微控制器、传感器、GPS模块等硬件设备。

基础概念

• 串口（Serial Port）：计算机上用于串行通信的接口，常见的有RS-232、USB转串口等。
• 波特率（Baud Rate）：数据传输速率，表示每秒传输的符号数。
• 数据位（Data Bits）：每个字节中的有效数据位数，通常是7或8位。
• 停止位（Stop Bits）：用于标记一个字节传输结束的位数，通常是1位或2位。
• 校验位（Parity）：用于检测数据传输错误的位，可以是无校验、奇校验或偶校验。

优势

1. 简单易用：serial库提供了简洁的API，便于快速上手。
2. 跨平台：支持Windows、Linux和macOS等多种操作系统。
3. 灵活性：可以自定义波特率、数据位、停止位和校验位等参数。

类型

serial库主要提供了两种类型的串口对象：

• serial.Serial：用于同步串口通信。
• serial.threaded.ReaderThread：用于异步串口通信。

应用场景

• 物联网设备通信：与传感器、执行器等设备进行数据交换。
• 嵌入式系统开发：调试和控制微控制器或其他嵌入式设备。
• 自动化测试：模拟串口设备进行软件测试。

示例代码

以下是一个简单的Python脚本，用于通过串口读取数据：

import serial

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

try:
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:  # 检查是否有数据可读
            data = ser.readline().decode('utf-8').rstrip()  # 读取一行数据并解码
            print(f"Received: {data}")
except KeyboardInterrupt:
    print("Exiting...")
finally:
    ser.close()  # 关闭串口连接

常见问题及解决方法

1. 串口无法打开：
   • 确保串口设备路径正确。
   • 检查设备是否已被其他程序占用。
   • 确认操作系统权限，可能需要以管理员身份运行程序。

• 数据读取错误：
  • 检查波特率和其他串口参数是否与设备匹配。
  • 使用ser.in_waiting检查是否有数据可读，避免空读。
  • 确保数据解码方式正确，通常使用utf-8编码。
• 数据丢失或乱码：
  • 增加缓冲区大小或优化数据处理逻辑。
  • 使用硬件流控制（如RTS/CTS）来稳定数据传输。

通过以上方法，可以有效解决使用serial库进行串口通信时遇到的常见问题。