使用pyserial进行串口传输

一、安装pyserial以及基本用法

在cmd下输入命令pip install pyserial

注：升级pip后会出现 "‘E:Anaconda3Scriptspip-script.py" is not present."错误

使用 easy_install pip命令就能解决，换一条重新能执行安装的命令

常用方法：

ser = serial.Serial(0) 是打开第一个串口

print ser.portstr 能看到第一个串口的标识，windows下是COM1

ser.write(“hello") 就是往串口里面写数据

ser.close() 就是关闭ser表示的串口

ser.open() 会打开这个串口

ser = serial.Serial(‘COM1", 115200) 来设置波特率，当然还有专门的函数

data = ser.read()可以读一个字符

data = ser.read(20) 是读20个字符

data = ser.readline() 是读一行，以/n结束，要是没有/n就一直读，阻塞。

data = ser.readlines()和ser.xreadlines()都需要设置超时时间

ser.baudrate = 9600 设置波特率

ser 来查看当前串口的状态

ser.isOpen() 看看这个串口是否已经被打开

串行口的属性：

name:设备名字 portstr:已废弃，用name代替 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

二、最基本的串口代码

import serial

portx="COM5"

bps=9600

timex=5

#串口执行到这已经打开 再用open命令会报错

ser = serial.Serial(portx, int(bps), timeout=1, parity=serial.PARITY_NONE,stopbits=1)

if (ser.isOpen()):

print("open success")

# 向端口些数据 字符串必须译码

ser.write("hello".encode())

while (True):

line = ser.readline()

if(line):

print(line)

line=0

else:

print("open failed")

ser.close()#关闭端口

)

三、pyqtgraph的使用

pip install pyqtgraph＃显示波形的界面

pip install PyQt5＃界面要Qt的支持

pyqtgraph是Python平台上一种功能强大的2D/3D绘图库，相对于matplotlib库，由于内部实现方式上，使用了高速计算的numpy信号处理库以及Qt的GraphicsView框架，因此，它在大数据量的数字处理和快速显示方面有着巨大的优势，它适合于需要快速绘图更新、视频或实时交互性的操作场合。另外，它不仅为各种数据提供了快速可交互式的图形显示，同时也提供了用于快速开发应用程序的各种小工具，如属性树、流程图等小部件，在数学、科学和工程领域都有着广泛的应用。

import pyqtgraph as pg

import numpy as np

import array

app = pg.mkQApp()#建立app

win = pg.GraphicsWindow()#建立窗口

win.setWindowTitle(u"pyqtgraph逐点画波形图")

win.resize(800, 500)#小窗口大小

data = array.array("d") #可动态改变数组的大小,double型数组

historyLength = 100#横坐标长度

p = win.addPlot()#把图p加入到窗口中

p.showGrid(x=True, y=True)#把X和Y的表格打开

p.setRange(xRange=[0,historyLength], yRange=[-1.2, 1.2], padding=0)

p.setLabel(axis="left", text="y / V")#靠左

p.setLabel(axis="bottom", text="x / point")

p.setTitle("y = sin(x)")#表格的名字

curve = p.plot()#绘制一个图形

idx = 0

def plotData():

global idx#内部作用域想改变外部域变量

tmp = np.sin(np.pi / 50 * idx)

if len(data)

data.append(tmp)

else:

data[:-1] = data[1:]#前移

data[-1] = tmp

curve.setData(data)

idx += 1

timer = pg.QtCore.QTimer()

timer.timeout.connect(plotData)#定时调用plotData函数

timer.start(50)#多少ms调用一次

app.exec_()

四、通过多线程实现串口数据的实时绘图import pyqtgraph as pg

主要是开了一个线程去处理串口 剩下的和上面内容一样 就不过多解释了 直接上代码

import array

import serial

import threading

import numpy as np

import time

i = 0

def Serial():

while(True):

n = mSerial.inWaiting()

if(n):

if data!=" ":

dat = int.from_bytes(mSerial.readline(1),byteorder="little") # 格式转换

n=0

global i;

if i < historyLength:

data[i] = dat

i = i+1

else:

data[:-1] = data[1:]

data[i-1] = dat

def plotData():

curve.setData(data)

if __name__ == "__main__":

app = pg.mkQApp() # 建立app

win = pg.GraphicsWindow() # 建立窗口

win.setWindowTitle(u"pyqtgraph逐点画波形图")

win.resize(800, 500) # 小窗口大小

data = array.array("i") # 可动态改变数组的大小,double型数组

historyLength = 200 # 横坐标长度

a = 0

data=np.zeros(historyLength).__array__("d")#把数组长度定下来

p = win.addPlot() # 把图p加入到窗口中

p.showGrid(x=True, y=True) # 把X和Y的表格打开

p.setRange(xRange=[0, historyLength], yRange=[0, 255], padding=0)

p.setLabel(axis="left", text="y / V") # 靠左

p.setLabel(axis="bottom", text="x / point")

p.setTitle("semg") # 表格的名字

curve = p.plot() # 绘制一个图形

curve.setData(data)

portx = "COM24"

bps = 19200

# 串口执行到这已经打开 再用open命令会报错

mSerial = serial.Serial(portx, int(bps))

if (mSerial.isOpen()):

print("open success")

mSerial.write("hello".encode()) # 向端口些数据 字符串必须译码

mSerial.flushInput() # 清空缓冲区

else:

print("open failed")

serial.close() # 关闭端口

th1 = threading.Thread(target=Serial)#目标函数一定不能带()被这个BUG搞了好久

th1.start()

timer = pg.QtCore.QTimer()

timer.timeout.connect(plotData) # 定时刷新数据显示

timer.start(50) # 多少ms调用一次

app.exec_()

效果如图

五、与下位机通讯实现波形实时监测

在这里与第四阶段基本相同，需要注意的是，如果收数据直接画图的话，波形会出现问题。所以串口传输数据时使用循环队列(先进先出)，数据来之后先进队列，之后再定时器调用函数，出队列，更新图。理论上刷新数据的时间需要大于下位机发送数据的间隔时间，否则队列会越来越大，而且图的刷新不连贯。再就是有一个小问题，因为正弦波有负值，我又没找到很好的把Byte转为char的方法，所以只能手动代码处理，先转成int类型，再把第八位(符号位)清零，得到绝对值。然后再取负，得到我们需要的数据。但发现Python无法进行移位操作，python是int类型是无精度类型，不会发生溢出而进行截取的情况，所以只能先转为二进制在移位，太麻烦，直接通过减去一个数的方法来实现了。然后直接上代码吧

import pyqtgraph as pg

import array

import serial

import threading

import numpy as np

from queue import Queue

import time

i = 0

q = Queue(maxsize=0)

def Serial():

global i;

global q;

while(True):

n = mSerial.inWaiting()

if(n):

dat = int.from_bytes(mSerial.readline(1),byteorder="little") # 格式转换

if(dat>>7):

dat =256-dat

dat =0-dat

q.put(dat)

def plotData():

global i;

if i < historyLength:

data[i] = q.get()

i = i+1

else:

data[:-1] = data[1:]

data[i-1] = q.get()

curve.setData(data)

if __name__ == "__main__":

app = pg.mkQApp() # 建立app

win = pg.GraphicsWindow() # 建立窗口

win.setWindowTitle(u"pyqtgraph逐点画波形图")

win.resize(800, 500) # 小窗口大小

data = array.array("i") # 可动态改变数组的大小,double型数组

historyLength = 100 # 横坐标长度

a = 0

data=np.zeros(historyLength).__array__("d")#把数组长度定下来

p = win.addPlot() # 把图p加入到窗口中

p.showGrid(x=True, y=True) # 把X和Y的表格打开

p.setRange(xRange=[0, historyLength], yRange=[-50, 50], padding=0)

p.setLabel(axis="left", text="y / V") # 靠左

p.setLabel(axis="bottom", text="x / point")

p.setTitle("semg") # 表格的名字

curve = p.plot() # 绘制一个图形

curve.setData(data)

portx = "COM25"

bps = 19200

# 串口执行到这已经打开 再用open命令会报错

mSerial = serial.Serial(portx, int(bps))

if (mSerial.isOpen()):

dat = 0xff;

dat >> 2;

print("open success")

# 向端口些数据 字符串必须译码

mSerial.write("hello".encode())

mSerial.flushInput() # 清空缓冲区

else:

print("open failed")

serial.close() # 关闭端口

th1 = threading.Thread(target=Serial)

th1.start()

timer = pg.QtCore.QTimer()

timer.timeout.connect(plotData) # 定时刷新数据显示

timer.start(1) # 多少ms调用一次

app.exec_()

以上这篇使用Python串口实时显示数据并绘图的例子就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持云海天教程。