今天咱们来聊聊怎么用Python搞定串口通信，让你的电脑和各种设备愉快地“对话”。别担心，跟着我，保证轻松上手！
一、准备工作
首先，确保你的电脑有串口（通常是USB转串口），然后安装pyserial库。打开终端或命令行，敲入这行命令：
pip install pyserial安装好了？那咱们就开始吧！
二、串口基础知识
串口通信，简单说就是设备之间通过一根线，一个字节一个字节地传递信息。在Python里，我们用Serial类来控制这个过程。
三、实战代码
(1) 打开串口
import serial
# 创建串口对象
ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)
# 检查是否成功打开
if ser.isOpen():
print("串口已打开！")
else:
print("串口打开失败，请检查设置！")这里，COM3是串口号，不同的电脑可能不同，9600是波特率，要和设备一致哦！
(2) 发送数据
发送数据很简单，用write()方法就行：
# 准备发送的数据
data_to_send = "Hello, Arduino!".encode()
# 发送数据
ser.write(data_to_send)
print("数据已发送！")记得把字符串编码成字节哦，因为串口通信处理的是字节流。
(3) 接收数据
接收数据要用readline()或read()方法。这里我们用readline()来读取一行：
while True:
# 读取一行数据
data_received = ser.readline().decode().strip()
if data_received:
print(f"收到数据：{data_received}")
else:
breakdecode()是把接收到的字节解码回字符串，strip()去掉末尾的换行符。
四、完整示例
把上面的代码整合一下，就得到一个完整的串口收发程序：
import serial
def main():
# 创建串口对象
ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)
if not ser.isOpen():
print("串口打开失败，请检查设置！")
return
print("串口已打开！")
# 准备发送的数据
data_to_send = "Hello, Arduino!".encode()
# 发送数据
ser.write(data_to_send)
print("数据已发送！")
while True:
# 读取一行数据
data_received = ser.readline().decode().strip()
if data_received:
print(f"收到数据：{data_received}")
else:
break
# 关闭串口
ser.close()
print("串口已关闭！")
if __name__ == "__main__":
main()五、小贴士
- 记得检查你的串口号和波特率。
- 发送前最好等待设备准备好，比如Arduino重启后需要等待几秒。
- 玩串口通信时，记得及时关闭串口，避免资源占用。
六、错误处理与调试
在实际应用中，串口通信可能会遇到各种各样的问题，如设备未连接、波特率不匹配等。为了确保程序的健壮性，我们需要添加错误处理机制：
try:
# 尝试打开串口
ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)
except serial.SerialException as e:
print(f"串口打开失败: {e}")此外，使用logging模块可以帮助我们记录程序运行过程中的关键信息，便于调试和维护：
import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
logger = logging.getLogger(__name__)
# 记录日志
logger.debug("尝试打开串口...")七、多设备通信
如果需要同时与多个设备通信，可以创建多个Serial实例，每个实例对应一个设备：
device1 = serial.Serial('COM3', 9600)
device2 = serial.Serial('COM4', 9600)
# 向两个设备发送相同数据
data_to_send = "Hello, Devices!".encode()
device1.write(data_to_send)
device2.write(data_to_send)八、高级数据处理
在某些场景下，你可能需要解析从设备接收到的复杂数据。Python的强大在于，你可以利用各种库来处理这些数据，比如使用正则表达式提取特定模式的信息：
import re
# 假设设备返回的数据格式为：Temperature: 23.5°C
pattern = r'Temperature: (\d+\.\d+)°C'
data_received = ser.readline().decode().strip()
match = re.search(pattern, data_received)
if match:
temperature = float(match.group(1))
print(f"当前温度为：{temperature}°C")九、小项目实践
为了加深理解，尝试设计一个小项目，比如一个温度监测系统，使用Arduino作为温度传感器，Python作为数据处理中心。这样不仅可以练习串口通信，还能学习数据处理和可视化。
十、结语
串口通信是连接物理世界和数字世界的桥梁，掌握它将开启无限可能。无论是DIY爱好者还是专业开发者，Python都能提供强大的工具箱，帮助你实现创意。
