Python通过线程实时调用串口数据

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mob64ca12ea8117 2024-09-12 06:14:39 ©著作权

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Python通过线程实时调用串口数据

在现代物联网和嵌入式系统中，实时读取串口数据的需求越来越普遍。Python作为一门强大的编程语言，可以通过线程实现高效的串口数据实时读取。在这篇文章中，我将指导你如何实现这一功能。

整体流程

以下是实施步骤的简要流程：

步骤	描述
1	安装必要的库
2	导入库并初始化串口
3	创建线程进行数据读取
4	启动线程
5	处理并输出数据

每一步的详细操作

1. 安装必要的库

我们需要安装 pyserial 库来进行串口通信，并可以使用 threading 库来处理线程。可以在终端运行以下命令：

pip install pyserial

2. 导入库并初始化串口

接下来，我们需要导入必要的库，并设置串口参数。以下是实现代码：

import serial  # 导入串口库
import threading  # 导入线程库
import time  # 导入时间库

# 初始化串口参数
# 'COM3' 是串口名称，baudrate 是波特率
ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, timeout=1)

此段代码中，我们导入了串口、线程和时间相关的库。随后，初始化了串口COM3，设置波特率为9600，并设置超时为1秒。

3. 创建线程进行数据读取

我们需要创建一个函数用来实时读取串口数据，并使其在一个独立的线程中执行：

def read_serial():
    while True:  # 持续循环，直到手动停止
        if ser.in_waiting > 0:  # 检查串口是否有数据
            data = ser.read(ser.in_waiting)  # 读取数据
            print(data)  # 打印数据
        time.sleep(0.1)  # 等待0.1秒，避免过多消耗CPU

此段代码定义了一个read_serial函数，该函数在无限循环中检查串口是否有数据。如果有数据，就读取并打印出来，并保持短暂等待以减少CPU占用。

4. 启动线程

现在，我们需要将读取数据的函数运行在一个新线程中：

# 创建线程
serial_thread = threading.Thread(target=read_serial)
# 启动线程
serial_thread.start()

在这里，我们创建了一个线程，指定线程执行read_serial函数，并通过start()方法启动线程。

5. 处理并输出数据

在主程序中，您可以进行其他操作，比如监视其他状态或者处理UI。此处我们仅提供接收数据的基本实现，因此没有额外的代码。

完整代码

将上述步骤结合起来，以下是完整的代码示例：

import serial
import threading
import time

# 初始化串口参数
ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, timeout=1)

def read_serial():
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:
            data = ser.read(ser.in_waiting)
            print(data)
        time.sleep(0.1)

# 创建线程
serial_thread = threading.Thread(target=read_serial)
# 启动线程
serial_thread.start()

旅行图示例

接下来，我们使用 mermaid 语法绘制一个简单的旅行图，展示整个串口数据读取过程：

journey
    title 串口数据实时读取流程
    section 初始化
      用户安装 pyserial: 5: 用户
      用户导入库并初始化串口: 5: 用户
    section 读取数据
      用户创建线程: 5: 用户
      用户启动线程: 5: 用户
      线程读取数据并输出: 5: 线程