Python 读取 Arduino 串口数据

serial 读取串口数据

初始化ser

import serial

ser = serial.Serial('com1', 9600, timeout=1)

初始化的参数

ser = serial.Serial(
port=None,              
# number of device, numbering starts at
# zero. if everything fails, the user
# can specify a device string, note
# that this isn't portable anymore
# if no port is specified an unconfigured
# an closed serial port object is created

baudrate=9600,          # baud rate
bytesize=EIGHTBITS,     # number of databits
parity=PARITY_NONE,     # enable parity checking
stopbits=STOPBITS_ONE,  # number of stopbits
timeout=None,           # set a timeout value, None for waiting forever
xonxoff=0,              # enable software flow control
rtscts=0,               # enable RTS/CTS flow control
interCharTimeout=None   # Inter-character timeout, None to disable
)

ser的属性

name：设备名字
port：读或者写端口
baudrate：波特率
bytesize：字节大小
parity：校验位
stopbits：停止位
timeout：读超时设置
writeTimeout：写超时
xonxoff：软件流控
rtscts：硬件流控
dsrdtr：硬件流控
interCharTimeout:字符间隔超时

ser的方法

ser.isOpen()                    # 查看端口是否被打开。
ser.open()                      # 打开端口。
ser.close()                     # 关闭端口。
ser.read()                      # 从端口读字节数据。默认1个字节。
ser.read_all()                  # 从端口接收全部数据。
ser.write("hello")              # 向端口写数据。
ser.readline()                  # 读一行数据。
ser.readlines()                 # 读多行数据。
in_waiting()                    # 返回接收缓存中的字节数。
flush()                         # 等待所有数据写出。
flushInput()                    # 丢弃接收缓存中的所有数据。
flushOutput()                   # 终止当前写操作，并丢弃发送缓存中的数据。

read(), readline(), readlines() 三者的区别

一般情况

这里有个txt的文件，其内容为：

111
222
333

用 read() 的输出为：

# read(size)方法从文件当前位置起读取size个字节，若无参数size，则表示读取至文件结束为止，它范围为字符串对象
file_read = open('file_path')
print(file_read.read())
print(type(file_read.read()))
file_read.close()

# output:
# 111
# 222
# 333
# <class 'str'>

read() 每次读取整个文件，它通常将读取到底文件内容放到一个字符串变量中，也就是说 read() 生成文件内容是一个字符串类型。

用 readline() 的输出为：

file_readline = open('file_path')
print(file_readline.readline())
print(type(file_readline.readline()))
file_readline.close()

# output:
# 111
# <class 'str'>

readline() 每只读取文件的一行，通常也是读取到的一行内容放到一个字符串变量中，返回str类型。

用 readlines() 的输出为

file_readlines = open('file_path')
print(file_readlines.readlines())
print(type(file_readlines.readlines()))
file_readlines.close()

# output:
# ['111\n', '222\n', `333\n`]
# <class 'list'>

readlines() 每次按行读取整个文件内容，将读取到的内容放到一个列表中，返回 list 类型。

ser

串口发送数据内容为：

b'Hello/r/n'
Arduino 端的代码为 Serial.println() 所以带/r/n。省麻烦可以用 Serial.print()

用 read() 读取：

ser = serial.Serial('com1', 9600, timeout=1)
value = ser.read()
print(value)
print(type(value))

# output:
# b'H'
# <class 'bytes'>

用 readline() 读取：

ser = serial.Serial('com1', 9600, timeout=1)
value = ser.readline()
print(value)
print(type(value))

# output:
# b'Hello/r/n'
# <class 'bytes'>

目前我还没有遇到需要用 readlines() 的情况，等遇到了再补充。

去掉换行符和字符串前面b

利用 strip() 或者 rstrip() 删除 value 末尾的空格、换行符、回车符、制表符。

再利用 decode() 或者 decode(’utf-8‘) 对其进行解码，将 bytes 转换为 string。

value = value.strip().decode()
print(value)
print(type(value))

# output:
# Hello
# <class 'str'>

关于 timeout 参数

这块内容来自python serial库时read、readline、read_all等方法的区别。

虽然说得很有道理，但我不能复现下面内容，以 MARK 为主。

初始化的时候这里的 timeout 是指在设定的 timeout 时间范围内，如果读取的字节数据是有效的（就是非空）那就直接返回，否则一直会等到这个设定的 timeout 时间并返回这段时间所读的全部字节数据。

简单来说你可以理解为每 timeout 秒读一次数据，而如果 timeout 太小，数据量太大，可能一次发送不完，会数据未读完的状态。

也就是说，如果我的 timeout 设置为 0.01，现在我有一个串口通信的传感器，传感器通过串口使用发送一次数据，传感器如果在 0.01 秒内将所有数据都传输过来，就保存到缓存 buffer 中，到了 0.01 秒后就可以读取到传感器发送到 buffer 中的数据了；如果传感器在 0.01 秒内没有将数据发送全的话，buffer 中的数据就是不完全的，就会返回不完全的数据；如果传感器在 0.01 秒内发送了数据的话，buffer 也会返回两组合在一起的数据。

timeout 的设置至关重要，如果不是特别高频的数据的话，timeout=0.01 的 100Hz 完全够了，当然 timeout 最小支持多少要看你的波特率。如果我 0.3 秒发送了一次数据，timeout 设置 0.01，就可以返回一次完整的数据；如果我 0.01 秒发送一次数据，timeout 设置 0.3，那么一次就会返回 30 次数据，所以这就是 timeout 的作用。

前面引入了 buffer 的概念，可以直接把 buffer 理解为一个文件夹，读数据的方式是和 file 是一样的，只是引入的 timeout 的概念，使得 buffer 内的数据会以 1/timeout 的频率进行刷新。

如果你把 buffer 当做 file 理解，那么 readline() 就是读取 buffer 中的一行，如果你的数据中存在 \n 这样的换行，那么用 readline() 先让不合适，很容易产生漏读的问题，而且如果你在一个 timeout 周期内没有用 readline() 处理完所有你想要的数据的话，buffer 就刷新了，因此推荐用 read_all() 或者 readlines 来读取。