Python串口通信：数据发送与接收详解及案例190

Python凭借其简洁易懂的语法和丰富的库，成为许多串口通信项目的首选语言。本文将深入探讨Python串口数据的发送，涵盖了串口配置、数据打包、错误处理等关键环节，并结合实际案例，帮助读者掌握Python串口编程的核心技能。

一、必要的库：PySerial

在Python中进行串口通信，需要安装`pyserial`库。可以通过pip命令轻松安装：pip install pyserial。PySerial是一个易于使用的库，提供了对串口进行读写操作的接口。

二、串口配置

在发送数据之前，需要正确配置串口。这包括指定串口号（例如COM1, COM3, /dev/ttyACM0等）、波特率（baudrate）、数据位（data bits）、停止位（stop bits）、校验位（parity）等参数。这些参数必须与目标设备的串口设置一致，否则将无法进行有效的通信。

以下代码展示了如何使用PySerial打开串口并进行配置：```python
import serial
# 串口配置参数
port = "COM1" # 替换为你的串口号
baudrate = 9600 # 波特率
bytesize = # 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:
ser = (port, baudrate, bytesize, parity, stopbits, timeout=timeout)
print(f"串口 {port} 打开成功")
except as e:
print(f"串口打开失败: {e}")
exit()
```

三、数据发送

数据发送的核心是使用()方法。该方法接受一个bytes类型的参数，因此需要将要发送的数据转换为bytes类型。例如，发送字符串"Hello, world!"：```python
data = "Hello, world!"
(()) # 将字符串编码为bytes类型
print(f"发送数据: {data}")
```

为了提高可靠性，可以添加校验和或者其他错误检测机制。例如，可以发送数据的长度作为前缀，接收端根据长度校验接收数据的完整性：```python
data = "Hello, world!"
data_len = len(data)
data_bytes = f"{data_len}:{data}".encode()
(data_bytes)
print(f"发送数据（带长度校验）: {data_bytes}")
```

四、数据接收

数据接收使用()或(size)方法。readline()读取一行数据，read(size)读取指定数量的字节。注意，读取到的数据也是bytes类型，需要解码成相应的字符串或其他数据类型。```python
received_data = ()
if received_data:
try:
decoded_data = ().strip() # 解码并去除换行符
print(f"接收数据: {decoded_data}")
except UnicodeDecodeError:
print("解码错误，数据可能不是文本类型")
```

五、错误处理

串口通信中可能出现各种错误，例如串口打开失败、数据传输错误等。因此，需要进行完善的错误处理，防止程序崩溃。可以使用try-except语句捕获异常，并进行相应的处理。

六、案例：简单的温度数据发送

假设一个微控制器通过串口发送温度数据，Python程序接收并打印温度：```python
import serial
import time
# ... (串口配置代码，如上所示) ...
while True:
try:
received_data = ()
if received_data:
decoded_data = ().strip()
try:
temperature = float(decoded_data)
print(f"温度: {temperature} °C")
except ValueError:
print(f"无效的数据: {decoded_data}")
(1) # 每秒读取一次数据
except KeyboardInterrupt:
print("程序已终止")
break
except as e:
print(f"串口错误: {e}")
break
()
```