Python調用串口用法介紹

本文將從以下幾個方面詳細闡述如何使用Python調用串口進行數據傳輸。

一、Python調用串口的基本知識

在使用Python調用串口之前，需要了解串口的相關知識。

串口是計算機與其他設備進行通信的一種介面，它採用串列通信方式，一次只傳輸一個數據位。串口包括數據口、控制口和狀態口。其中，數據口用於傳輸數據，控制口用於控制數據傳輸的開始和結束，狀態口用於檢測串口的狀態。

串口通信包括三個部分：數據格式、波特率和校驗位。其中，數據格式指定每個數據幀包括多少個數據位、停止位和校驗位；波特率指定每秒鐘傳輸的位數；校驗位用於保證數據傳輸的正確性。

二、Python調用串口的環境配置

在使用Python調用串口之前，需要先進行環境配置。

首先，需要安裝PySerial模塊，PySerial是一個Python串口通信模塊，可以方便地進行串口通信。可以通過以下命令安裝PySerial模塊：

pip install pyserial

安裝完成後，在Python代碼中使用下述指令進行導入：

import serial

另外，在使用串口進行通信時，需要先打開串口，並設置串口的相關參數，例如波特率、校驗位等。在PySerial中，可以通過以下指令打開串口並進行配置：

ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=0.5, parity=serial.PARITY_NONE, rtscts=1)

其中，「/dev/ttyUSB0」為串口名稱，「9600」為波特率，「timeout=0.5」表示在讀取數據時等待時間不能超過0.5秒，「parity=serial.PARITY_NONE」表示不使用校驗位，「rtscts=1」表示啟用硬體流控。

三、Python調用串口的數據讀寫

在打開串口並進行相關配置後，可以通過Python對串口進行數據的讀寫。

數據的寫入可以通過下面的代碼實現：

ser.write('Hello World\n'.encode())

其中，「ser.write()」表示進行數據的寫入操作，「’Hello World\n’.encode()」為要發送的數據。

數據的讀取可以通過下面的代碼實現：

line = ser.readline().decode()

其中，「ser.readline()」表示從串口讀取一行數據，「.decode()」表示將讀取到的二進位數據轉換成字元串格式。

四、Python調用串口的異常處理

在使用Python調用串口時，可能會遇到各種異常情況，如串口不存在、串口被佔用等。因此，在進行串口通信時，需要進行異常處理。

以下代碼示例可以幫助我們完成串口的異常處理：

try:
    ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
except serial.SerialException as e:
    print("serial exception:", e)
except Exception as e:
    print("exception:", e)

其中，try-except語句用於捕獲可能出現的異常情況。在這個代碼示例中，如果出現了串口異常，則會列印相應的異常信息。

五、Python調用串口的完整代碼

以下是一個完整的示例代碼，可以通過Python調用串口進行數據的讀寫：

import serial

try:
    ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600, timeout=0.5, parity=serial.PARITY_NONE, rtscts=1)
except serial.SerialException as e:
    print("serial exception:", e)
except Exception as e:
    print("exception:", e)
    
if ser.isOpen():
    print("Serial port opened successfully!")
    
try:
    ser.write('Hello World\n'.encode())
    line = ser.readline().decode()
    print("Received data:", line)
except Exception as e:
    print("exception:", e)
finally:
    ser.close()
    print("Serial port closed.")

以上代碼可以在串口成功打開後向串口發送數據，並從串口讀取數據。

六、小結

本文從基本知識、環境配置、數據讀寫和異常處理等多個方面詳細介紹了Python調用串口的方法。希望本文能夠對需要使用串口進行數據傳輸的開發者提供幫助。