Python编程：串口

serial模块(也称为pyserial)是Python中用于串口通信的标准库，支持Windows、Linux和macOS等多个平台。

安装pyserial

pip install pyserial

基本使用方法

1. 打开串口连接

import serial

# 打开串口
ser = serial.Serial(
    port='COM3',       # Windows下的串口号
    # port='/dev/ttyUSB0',  # Linux下的设备名
    baudrate=9600,     # 波特率
    bytesize=8,        # 数据位
    parity='N',        # 校验位(N无校验/E偶校验/O奇校验)
    stopbits=1,        # 停止位
    timeout=1          # 读取超时时间(秒)
)

print(f"串口状态: {'打开' if ser.is_open else '关闭'}")
print(f"串口设置: {ser}")

2. 发送数据

data_to_send = "Hello, Serial!\r\n"  # 通常需要加回车换行
ser.write(data_to_send.encode('utf-8'))  # 需要编码为字节

3. 接收数据

# 读取一行(直到遇到换行符)
received = ser.readline().decode('utf-8').strip()
print(f"收到数据: {received}")

# 或者读取指定字节数
data = ser.read(10)  # 读取10个字节
print(f"收到数据: {data}")

# 检查接收缓冲区中有多少字节等待读取
bytes_waiting = ser.in_waiting
print(f"等待读取的字节数: {bytes_waiting}")

4. 关闭串口

ser.close()
print(f"串口状态: {'打开' if ser.is_open else '关闭'}")

实用技巧

1. 自动检测可用串口

import serial.tools.list_ports

ports = serial.tools.list_ports.comports()
for port in ports:
    print(f"找到串口: {port.device} - {port.description}")

2. 使用with语句自动管理资源

with serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1) as ser:
    ser.write(b'AT\r\n')
    response = ser.readline()
    print(response.decode('utf-8'))

3. 二进制数据收发

# 发送二进制数据
ser.write(bytes([0x41, 0x42, 0x43]))  # 发送ABC的ASCII码

# 接收二进制数据
binary_data = ser.read(5)  # 读取5个字节
print(f"收到二进制数据: {binary_data}")

4. 设置RTS/CTS硬件流控

ser = serial.Serial('COM3', 115200, rtscts=True)

常见问题解决

1. 权限问题(Linux/Mac):

   sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

   或将自己加入dialout组:

   sudo usermod -a -G dialout $USER

2. 串口被占用:

   • 确保没有其他程序正在使用该串口

   • 关闭所有串口终端软件

3. 数据接收不完整:

   • 检查波特率、数据位、停止位和校验位设置

   • 增加读取超时时间

4. 中文乱码:

   • 确保发送和接收使用相同的编码(通常utf-8或gbk)

完整示例 

import serial
import threading

def read_from_port(ser):
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:
            data = ser.readline().decode('utf-8').strip()
            print(f"收到: {data}")

def main():
    port = input("请输入串口号(如COM3或/dev/ttyUSB0): ")
    baudrate = int(input("请输入波特率(如9600): "))
    
    try:
        ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=1)
        print(f"已连接 {port} @ {baudrate} bps")
        
        # 启动读取线程
        thread = threading.Thread(target=read_from_port, args=(ser,))
        thread.daemon = True
        thread.start()
        
        # 主线程处理发送
        while True:
            message = input("发送(输入quit退出): ")
            if message.lower() == 'quit':
                break
            ser.write((message + '\r\n').encode('utf-8'))
            
    except serial.SerialException as e:
        print(f"串口错误: {e}")
    finally:
        if 'ser' in locals() and ser.is_open:
            ser.close()
            print("串口已关闭")

if __name__ == "__main__":
    main()