使用 Python 在 Ubuntu 上通过串口进行通信
在这一篇文章中，我们将学习如何在 Ubuntu 上通过 Python 进行串口通信。此过程可能对刚入门的小白来说有些复杂，但只要依照步骤来，您会发现其实很简单。下面我们将以表格的形式展示整个流程。
流程步骤
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 安装必要的软件包 |
| 2 | 查找串口设备 |
| 3 | 编写 Python 代码进行串口通信 |
| 4 | 运行代码，进行串口通信测试 |
详细步骤说明
1. 安装必要的软件包
首先，我们需要安装 pyserial 库，这是一个用于串口通信的 Python 库。在终端中运行以下命令：
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip # 确保安装了 pip
pip3 install pyserial # 安装 pyserial 库
sudo apt-get update：更新软件包列表。sudo apt-get install python3-pip：安装 Python 3 的 pip 工具（如果尚未安装）。pip3 install pyserial：使用 pip 安装 pyserial 库。
2. 查找串口设备
在 Ubuntu 中，您可以通过以下命令查看连入的串口设备：
ls /dev/tty*
通常，串口设备会显示为 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyS0 等。
ls /dev/tty*：列出所有的串口设备。
3. 编写 Python 代码进行串口通信
接下来，我们编写一个简单的 Python 脚本，它可以打开串口、发送数据和接收数据。创建一个新的 Python 文件，例如 serial_test.py，并输入以下代码：
import serial # 导入串口库
import time # 导入时间库
# 设置串口参数
port = '/dev/ttyUSB0' # 修改为你的串口
baudrate = 9600 # 波特率
timeout = 1 # 超时时间
# 初始化串口
ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=timeout)
time.sleep(2) # 等待串口稳定
# 发送数据
data_to_send = b'Hello, Serial Port!' # 数据使用字节格式
ser.write(data_to_send) # 发送数据
print(f"Sent: {data_to_send.decode()}") # 打印发送的数据
# 接收数据
received_data = ser.read(100) # 读取100字节
print(f"Received: {received_data.decode()}") # 打印接收的数据
# 关闭串口
ser.close()
import serial：导入串口库。import time：导入时间库，以便使用延时。port = '/dev/ttyUSB0'：设置串口端口，请根据您的实际设备调整。baudrate = 9600：设置波特率为 9600。ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=timeout)：初始化串口。ser.write(data_to_send)：发送数据到串口。ser.read(100)：从串口读取 100 字节的数据。ser.close()：关闭串口连接。
4. 运行代码，进行串口通信测试
在终端中，您可以使用以下命令来运行您的代码：
python3 serial_test.py
通过执行以上命令，您会发送一条消息到串口，并尝试接收返回的数据。记得在测试之前要确保串口设备已经连接，并根据您的设备调整 port 字段。
序列图
以下是串口通信的序列图，表示数据的发送和接收过程：
sequenceDiagram
participant User
participant Serial Port
User->>Serial Port: Send "Hello, Serial Port!"
Serial Port-->>User: Receive Data
实体关系图
以下是我们进行串口通信所涉及的实体关系图：
erDiagram
SERIAL_PORT {
String id PK
String baudrate
String data
}
USER {
String id PK
String name
}
USER ||--o| SERIAL_PORT : communicates
结语
通过这篇文章，您应该能够在 Ubuntu 系统中通过 Python 成功实现串口通信。我们详细讲解了每一个步骤以及所需的代码，以便您在实践中更好地理解和应用这些知识。串口通信在许多项目中都很常见，无论是与传感器、嵌入式设备还是其他硬件的通信，掌握这一技能将为您未来的开发工作奠定良好的基础。如果您在实现过程中遇到任何问题，请随时回顾每一步或向社区寻求帮助。祝您编程愉快！
