Python中的串口通信库pyserial（基础）

在 Python 中进行串口通信的常用库是 pyserial。这个库提供了对串口的简单而强大的操作接口，能够让我们轻松地与各种串口设备进行通信，如 Arduino、单片机、PLC 等。

安装 PySerial

首先，你需要安装 pyserial 库。可以使用以下命令通过 pip 进行安装：

pip install pyserial

基础概念

在串口通信中，通常需要设置以下参数： - 波特率（Baudrate）：有效的传输速率，通常为 9600、115200 等。 - 数据位（Data bits）：通常为 8 位。 - 停止位（Stop bits）：通常为 1 位。 - 奇偶校验（Parity）：可选项，一般设置为没有（None）。

基本使用示例

下面，我们将构建一个简单的串口通信示例，包括发送和接收数据。

发送数据

首先，我们需要打开指定的串口，并设定通信参数。在这个示例中，我们将发送一条简单的消息。

import serial
import time

# 创建串口对象
ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, bytesize=8, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=1, timeout=1)

# 检查是否打开串口
if ser.is_open:
    print("串口已经打开，开始发送数据...")

# 发送数据
message = "Hello, Serial Communication!"
ser.write(message.encode('utf-8'))  # 编码为字节流并发送
print("发送的数据:", message)

# 延迟一段时间确保数据被发送
time.sleep(1)

# 关闭串口
ser.close()
print("串口已关闭。")

接收数据

接下来，我们实现一个接收数据的示例，接收数据的过程通常是循环进行的。

import serial
import time

# 创建串口对象
ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, bytesize=8, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=1, timeout=1)

# 检查是否打开串口
if ser.is_open:
    print("串口已经打开，开始接收数据...")

# 接收数据
try:
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:  # 检查是否有数据可读
            data = ser.readline()  # 读取一行数据
            print("接收到的数据:", data.decode('utf-8').strip())  # 解码并去掉换行符
except KeyboardInterrupt:
    print("接收中断")

# 关闭串口
ser.close()
print("串口已关闭。")

代码解析

1. 串口初始化：通过 serial.Serial 创建串口对象，需要传入通信参数。
2. 发送数据：使用 ser.write 方法发送字节流数据。
3. 接收数据：通过 ser.in_waiting 检查是否有数据可读，使用 ser.readline 读取数据，并进行解码。
4. 关闭串口：操作完成后，需要关闭串口以释放资源。

注意事项

• 在使用串口通信时，首先要确保设备连接正确，并对应串口号（如 COM3）设置正确。
• 波特率等参数需与外部设备设置一致。
• 处理异常：在实际应用中，可以考虑使用 try...except 结构来处理串口打开失败等异常情况。

通过 pyserial 库，Python 用户可以方便地实现串口数据的发送与接收，结合其他硬件平台，能够构建出丰富的应用场景。无论是简单的设备控制还是复杂的数据处理，都是一项非常有用的技能。