如何用python点亮一盏灯

引子

听说过很多点亮一盏灯的故事。你问一个程序员，愿意为我点亮一盏灯吗？回答或许是：可以，如果让我选择点亮的时间，我愿意是一万年;如果让我选择点亮的方式，我原意选python语言。
说完，他打开电脑，启动命令行窗口：输入一行文字：python led.py -s o
神奇的是，灯真的亮了！！！

原来如此

在电脑上输入一句话就可以点亮一盏灯吗？是的，不过仅仅有python语言还不够，还得有一盏灯，一个单片机，一个带串口转换功能的usb线，就跟下面的图片有点像：

工作原理如下：
python语言收到打开led灯的请求，向串口发送数据，usb转换线模拟了串口功能，发送数据到达单片机的串口模块。单片机上的中断处理程序接到请求，读到请求数据后拉低LED负极的电平，电流通过发LED,灯被电亮。
这是一个听起来很简单的过程，但也是一个软硬件协同工作的例子。

python代码如下

# -*- coding:utf-8 -*-
# 向串口发送数据，控制led灯的点亮import serial
import time,sys
import getopt#设置端口和波特率
selComPort ='com5'
print("connect...", selComPort)#波特率
selBaudRate =9600
ser = serial.Serial()
ser.port =selComPort
ser.baudrate =selBaudRate
ser.timeout =3#打开串口，如果不设置超时值，则在读不到串口数据时会阻塞。
#通信过程中往往是第一次读串口数据时取不到数据
#ser = serial.Serial("COM3", timeout=3)
ser.open()#解析命令行参数 python led.py -s o 点亮，python led.py -s c 熄灭
try:opts, args = getopt.getopt(sys.argv[1:],'s:',['status='])
except getopt.GetoptError:print('error:','options invalid')sys.exit()status = 'c'
for k, v in opts:if k in ("-s", "--status"):status = vi = 0
while  True: i+=1#实践发现第一次发送的数据，stc51单片机还未发现没有收到的情形，#在用arduino时，基本上第一次发送的数据都没有收到#为确保无误，还是以收到单片机的返回消息后才结束尝试 ser.write(status) #ser.write("off")       received = ser.readline()print('loop index:',i,'received:',received)   if received:break

单片机代码如下

/************************************************************
*实验名  ：串口通讯
*实验效果：配合串口助手使用 将pc机发出的数据传送到单片机中
*         单片机将接收到的数据发送到pc机 可以在串口助手上显示
*波特率：  9600
************************************************************/
#include<reg52.h>
sbit led1  = P1^0;
void UsartConfiguration()
{SCON=0X50;            //设置为工作方式1TMOD=0X20;           //设置计数器工作方式2PCON=0X00;     //SMOD=0，32分频TH1=0Xfd;     //计数器初始值设置，注意波特率是9600的TL1=0Xfd;ES=1;                   //打开接收中断EA=1;                      //打开总中断TR1=1;                  //打开计数器
}void main()
{UsartConfiguration();while(1);
}void uart() interrupt 4
{unsigned char rec;rec = SBUF;//取出接收到的数据if(rec == 'o'){led1 = 0;}if(rec == 'c'){led1 = 1;}RI = 0;//清除接收中断标志位    SBUF = rec;//将接收到的数据放回发送缓存器while(!TI);//等待发送数据完成TI = 0;//清除发送中断标志位
}

还需要什么

还需要一个keil_C51的编程软件，它负责将c语言的代码编译成可单片机上运行的二进制文件，如图所示

还需要一个将编译好的程序下载到单片机的软件：stc-isp-15xx-v6.85.exe，它负责将二进制文件下载（烧写）到单片机上
工作界面如下图所示：

还需要，还需要不能将线接错了

接线提示

此文所说的usb转串口用的是PL2303芯片，
参见《PL2303资料/PL2033下载线说明书》可知引脚定义：
红色 5V
黑色 GND
白色 RXD
绿色 TXD

再查：stc51的定义，得知
p3.0 ->RXD
P3.1 ->TXT,

根据串口数据线交叉连接的原则，得到

usb转串口板与单片机的连接关系如下：
红色 5V -> vcc5.0
黑色 GND ->GND
白色 RXD ->p3.1
绿色 TXD->p3.0

大结局

python程序员一顿操作，三个小时侯后，灯终于亮了，等得不耐烦的那位早走了。窗外，星星点灯！