Serial Studio神器：串口可视化的瑞士军刀！从杂乱数据到炫酷图表的完美进化

Serial Studio神器：串口可视化的瑞士军刀！从杂乱数据到炫酷图表的完美进化

各位小伙伴们好！今天要介绍的是一个超强大的串口数据可视化工具 - Serial Studio。在做单片机开发、传感器数据采集时，经常需要查看串口数据，但传统的串口助手只能显示枯燥的文本。Serial Studio不仅能实时显示数据，还能将数据转换成炫酷的图表，让调试过程变得既直观又有趣！

安装指南

系统要求

Windows/Linux/MacOS

Python 3.6+

串口驱动（根据具体设备安装）

安装步骤

首先安装pyserial库：

pip install pyserial

下载Serial Studio：

Windows用户：直接在官方GitHub下载.exe安装包

Linux/MacOS用户：可以使用源码编译或下载对应安装包

验证安装：

打开Serial Studio

检查是否能识别到串口设备

常见问题解决：

串口无法识别：检查设备管理器中串口驱动是否正确安装

权限问题：Linux/MacOS用户可能需要将用户添加到dialout组

基础使用

Serial Studio使用JSON格式的数据协议，我们需要按照特定格式发送数据。

Python端基础代码示例：

import serial

import json

import time

# 配置串口

ser = serial.Serial(

port='COM3',           # 串口号

baudrate=115200,       # 波特率

timeout=1             # 超时时间

)

# 发送数据格式

data = {

"title": "传感器数据",

"datasets": [

{

"title": "温度",

"value": 25.5,

"unit": "°C"

}

]

}

# 发送数据

while True:

json_data = json.dumps(data) + '\n'

ser.write(json_data.encode())

time.sleep(1)

实践案例

案例1：多传感器数据实时监控

这个案例模拟一个环境监测系统，同时采集温度、湿度和光照数据：

import serial

import json

import time

import random

class EnvironmentMonitor:

def __init__(self, port='COM3', baudrate=115200):

self.ser = serial.Serial(port=port, baudrate=baudrate, timeout=1)

def get_sensor_data(self):

# 模拟传感器数据

return {

"temperature": round(random.uniform(20, 30), 2),

"humidity": round(random.uniform(40, 60), 2),

"light": round(random.uniform(0, 1000), 2)

}

def format_data(self, sensor_data):

return {

"title": "环境监测",

"datasets": [

{

"title": "温度",

"value": sensor_data["temperature"],

"unit": "°C"

},

{

"title": "湿度",

"value": sensor_data["humidity"],

"unit": "%"

},

{

"title": "光照",

"value": sensor_data["light"],

"unit": "lux"

}

]

}

def run(self):

try:

while True:

sensor_data = self.get_sensor_data()

formatted_data = self.format_data(sensor_data)

json_data = json.dumps(formatted_data) + '\n'

self.ser.write(json_data.encode())

time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:

self.ser.close()

print("监控已停止")

# 运行监控

monitor = EnvironmentMonitor()

monitor.run()

案例2：波形数据实时绘制

这个案例展示如何实时绘制正弦波形：

import serial

import json

import time

import math

class WaveformGenerator:

def __init__(self, port='COM3', baudrate=115200):

self.ser = serial.Serial(port=port, baudrate=baudrate, timeout=1)

self.phase = 0

def generate_waveform(self):

value = math.sin(self.phase)

self.phase += 0.1

return value

def format_data(self, value):

return {

"title": "波形显示",

"datasets": [

{

"title": "正弦波",

"value": value,

"unit": "V"

}

],

"graph": True  # 启用图表显示

}

def run(self):

try:

while True:

value = self.generate_waveform()

formatted_data = self.format_data(value)

json_data = json.dumps(formatted_data) + '\n'

self.ser.write(json_data.encode())

time.sleep(0.05)

except KeyboardInterrupt:

self.ser.close()

print("波形生成已停止")

# 运行波形生成器

generator = WaveformGenerator()

generator.run()

小结

Serial Studio的主要特点：

实时数据可视化：支持多种图表类型

灵活的数据格式：使用JSON格式，易于扩展

数据导出功能：支持CSV导出，方便后期分析

多平台支持：跨平台兼容性好

要点提示：

确保JSON格式正确，每行末尾需要换行符

波特率要和设备端匹配

数据发送频率要适中，避免串口堵塞

更多高级功能和详细说明，请查看Serial Studio官方文档。

有了Serial Studio，串口调试不再枯燥！希望这篇教程能帮助你快速上手这个强大的工具！