基于Python+PyQt5實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)采集和顯示
更新時間：2025年05月06日 11:13:43 作者：Graceful_scenery
文章介紹了如何使用Python和PyQt5實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)采集和實時通信,首先,文章詳細(xì)描述了環(huán)境搭建步驟,包括Python和PyQt5的安裝和配置,文章詳細(xì)說明了程序?qū)崿F(xiàn)的各個步驟,包括串口設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)發(fā)送和報文解析等,需要的朋友可以參考下
本節(jié)我們將會通過PyQt5實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)采集和實時通信，涉及到的技術(shù)棧包括：Python、PyQt5。
一、環(huán)境搭建
1.1 Python 3.X安裝
直接從官網(wǎng)下載安裝包：Index of /ftp/python/；
這里我下載的包為https://www.python.org/ftp/python/3.9.6/python-3.9.6-amd64.exe，安裝版本：python 3.9.6 。
雙擊開始安裝的時候，一定要把下面的 Add Path勾上 (表示添加到環(huán)境變量，這樣cmd也能使用了)，其他一路Next安裝完成。默認(rèn)會安裝一鍵式工具pip。
pip工具鏡像源配置。配置方法如下：
- 在
cmd窗口下執(zhí)行echo %HOMEPATH%獲取用戶HOME目錄，并在該目錄下創(chuàng)建pip目錄； - 在
pip目錄下創(chuàng)建pip.ini文件。記住，后綴必須是.ini格式。并在該文件中寫入如下內(nèi)容;
內(nèi)容如下：
[global] index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple [install] trusted-host = pypi.tuna.tsinghua.edu.cn
1.2 安裝Pycharm
官方網(wǎng)站：http://www.jetbrains.com/pycharm/，提供以下安裝版本：
Professional：專業(yè)版(收費，網(wǎng)上一大堆破解方法)Community：社區(qū)版(免費，我用的這個)，下載版本為pycharm-community-2023.3.4.exe；
1.3 PyQt5安裝
使用pip工具安裝PyQt5工具，執(zhí)行：
pip install pyqt5
如果慢，用國內(nèi)源：
pip install pyqt5 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
使用pip工具安裝PyQt5-tools工具，執(zhí)行：
pip install pyqt5-tools
如果慢，用國內(nèi)源：
pip install pyqt5-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
工具安裝完成后的路徑在E:\Program Files\Python\Lib\site-packages。
PyQt5主要有三個部分：
QtCore: 包含了核心的非GUI的功能。主要和時間、文件與文件夾、各種數(shù)據(jù)、模型、流、URLs、mime類文件、進(jìn)程與線程一起使用；QtGui: 包含了窗口系統(tǒng)、事件處理、2D圖像、基本繪畫、字體和文字類；QtWidgets: 包含了一些創(chuàng)建桌面的UI元素和控件；
1.4 環(huán)境配置
PyCharm是開發(fā)Python程序主流常用的IDE。為方便調(diào)用Qt Designer實現(xiàn)界面開發(fā)和編譯相應(yīng)完成，可以在PyCharm配置Qt Designer和PyUIC、Pyrcc。
其中Qt Designer是Qt 設(shè)計師，PyUics是把UI界面轉(zhuǎn)換成py文件，Pyrcc是資源系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。
打開PyCharm， 新建一個項目，項目名稱為serial_port。
這里Python path選擇我們之前安裝的python 3.9.6的路徑：E:\Program Files\Python\python.exe。
1.4.1 配置Qt Designer
菜單File ->Settings -> Tools -> External Tools -> +號，進(jìn)行添加。 參數(shù)配置說明：
- Name：填入Qt Designer，實際可以任意取值；
- Program：designer.exe程序絕對路徑。根據(jù)實際安裝路徑填寫，這里我配置的是E:\Program Files\Python\Lib\site-packages\qt5_applications\Qt\bin\designer.exe；
- Working directory： 填入$FileDir$，固定取值；
具體如下：
1.4.2 配置PyUIC
該工具是用于將Qt Designer工具開發(fā)完成的.ui文件轉(zhuǎn)化為.py文件。配置打開路徑同Qt Designer，參數(shù)配置說明：
Name：填入PyUIC，實際可以任意取值。Program：python.exe程序絕對路徑，根據(jù)實際安裝路徑填寫，這里我配置的是E:\Program Files\Python\python.exe；Arguments:-m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py；Working directory： 填入$FileDir$，固定取值；
具體如下：
1.4.3 配置Pyqcc
配置打開路徑同Qt Designer。參數(shù)配置說明：
Name：填入Pyqcc，實際可以任意取值。Program：這里我配置的是E:\Program Files\Python\Scripts\pyrcc5.exe；Arguments:$FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$_rc.py；Working directory： 填入$FileDir$，固定取值；
具體如下：
1.5 測試
測試Qt Designer和PyUIC、Pyqcc配置是否成功。打開路徑：菜單欄Tools ->External Tools ->Qt Designer/PyUIC/Pyqcc；
1.5.1 ui_serial_port.ui
點擊Qt Designer，打開Designer程序主主界面，會彈出一個窗口，這里一般是選擇Main Window或者Widget，其中Main Window繼承自Widget，添加了一些內(nèi)容，本質(zhì)二者差不多。這里選擇的是Main Window；
將左側(cè)Widget Box中Push button空間拖到主界面，Ctrl + S保存名稱ui_serial_port.ui，默認(rèn)后綴就是.ui。
1.5.2 ui_serial_port.py
選中ui_serial_port.ui文件，同理點擊PyUIC，自動完成ui_serial_port.ui文件的轉(zhuǎn)換，生成文件名為ui_serial_port.py。
1.5.3 serial_port.py
除ui界面代碼，還需要有一個邏輯代碼，而邏輯代碼個人感覺使用類的形式來組織更加方便，也更優(yōu)雅。
還記得創(chuàng)建ui時選擇的類嗎？是Widget還是Main Window，邏輯代碼類最好是繼承這個這個類，即QWidget或QMainWindow。一般的代碼結(jié)構(gòu)如下所示：
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow
# 導(dǎo)入設(shè)計的ui界面轉(zhuǎn)換成的py文件
from ui_serial_port import Ui_MainWindow
class SerialPort(QMainWindow):
"""
串口行為
"""
def __init__(self):
# QMainWindow構(gòu)造函數(shù)初始化
super().__init__()
self.ui = Ui_MainWindow()
# 這個函數(shù)本身需要傳遞一個MainWindow類，而該類本身就繼承了這個，所以可以直接傳入self
self.ui.setupUi(self)1.5.4 main.py
在當(dāng)前項目下，新建main.py 文件；
import sys
from serial_port import SerialPort
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
if __name__ == '__main__':
# 先建立一個app
app = QApplication(sys.argv)
# 初始化一個對象，調(diào)用init函數(shù)，已加載設(shè)計的ui文件
ui = SerialPort()
# 顯示這個ui
ui.show()
# 運行界面，響應(yīng)按鈕等操作
sys.exit(app.exec_())運行程序：
二、程序設(shè)計
2.1 需求
客戶這里有一款慣性設(shè)備，在慣性裝置的AXS31接口，里面有兩路數(shù)據(jù)，一路稱為導(dǎo)航解算，一路稱為原始信息。我們通過串口讀取該設(shè)備的數(shù)據(jù)并在界面顯示處理，同時還需要將讀取到的數(shù)據(jù)保存到文本中。
實際在測試時候發(fā)現(xiàn)只能接收到導(dǎo)航解算報文，因此猜測原始信息已經(jīng)被傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為導(dǎo)航解算報文了。
2.1.1 導(dǎo)航解算報文
波特率：230400，數(shù)據(jù)位8，停止位1，無校驗；
| 字節(jié) | 意義 | 類型 | 所占字節(jié) | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 1-2 | 報文頭 | 2字節(jié) | 5a 5a | |
| 3 | 工作狀態(tài) | 1字節(jié) | 0xFF等待對準(zhǔn) 0x00碼頭對準(zhǔn) 0x01海上對準(zhǔn) 0x02牽引對準(zhǔn) 0x03 是無阻尼 0x04是慣導(dǎo)阻尼 0x05 點校 0x06 綜合校正 0x07 位置組合 | |
| 4 | 參數(shù)狀態(tài) | 1字節(jié) | B8 =0手動 B8=1自動 | |
| 5-8 | 運行時間 | 4字節(jié) | 單位0.05s | |
| 9-11 | 緯度 | 3字節(jié) | 量綱93206.75556 | |
| 12-14 | 經(jīng)度 | 3字節(jié) | 量綱46603.37778 | |
| 15-16 | 升沉 | 2字節(jié) | 最小量綱100m | |
| 17-18 | 東速 | 2字節(jié) | 最小量綱100kn | |
| 19-20 | 北速 | 2字節(jié) | 最小量綱100kn | |
| 21-22 | 垂速 | 2字節(jié) | 最小量綱100m/s | |
| 23-25 | 姿態(tài)角1 | 3字節(jié) | 最小量綱0.25*93206.75556 | |
| 26-28 | 姿態(tài)角2 | 3字節(jié) | 最小量綱93206.75556 | |
| 29-31 | 姿態(tài)角3 | 3字節(jié) | 最小量綱93206.75556 | |
| 32-34 | 姿態(tài)角速率1(縱搖角速率) | 3字節(jié) | 93206.75556 度每秒 | |
| 35-37 | 姿態(tài)角速率2 (橫搖角速率) | 3字節(jié) | 93206.75556 度每秒 | |
| 38-40 | 姿態(tài)角速率3(航向角速率) | 3字節(jié) | 93206.75556度每秒 | |
| 41 | 故障碼 | 1字節(jié) | B0=1 IMU接收錯 B1=1 測角采樣錯 B2=1 接收緩存錯 B3=1 測角控制板錯 B4=1 驅(qū)動錯 B5=1 測角錯 B6=1 激磁錯 B7=1 轉(zhuǎn)臺保護(hù)錯 | |
| 42-43 | IMUtime | 2字節(jié) | ||
| 44-47 | 備用 | 4字節(jié) | ||
| 48 | 應(yīng)答標(biāo)志 | 1字節(jié) | 可忽略 | |
| 49 | 校驗和 | 1字節(jié) | 3-48字節(jié)累加和 |
2.1.2 原始信息報文
波特率：230400，數(shù)據(jù)位8，停止位1，無校驗；
| 字節(jié) | 意義 | 類型 | 所占字節(jié) | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 1-2 | 報文頭 | Int | 2字節(jié) | 5a 5a |
| 3-6 | IMUtime | Int | 4字節(jié) | 整型時戳 |
| 7-10 | GYROX | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 11-14 | GYROY | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 15-18 | GYROZ | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 19-22 | ACCEX | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 23-26 | ACCEY | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 27-30 | ACCEZ | float | 4字節(jié) | 直接浮點數(shù) |
| 31-34 | 備用 | Int | 4字節(jié) | |
| 35-37 | 轉(zhuǎn)臺角1 | Int | 3字節(jié) | 量綱2.330168888888889*e4° |
| 38-40 | 轉(zhuǎn)臺角2 | Int | 3字節(jié) | 量綱2.330168888888889*e4° |
| 41-43 | GPS經(jīng)度 | Int | 3字節(jié) | 量綱93206.75556 |
| 44-46 | GPS緯度 | Int | 3字節(jié) | 量綱46603.37778 |
| 47-48 | Para4 | Int | 2字節(jié) | |
| 49-50 | Para[2]/para[5] | Int | 2字節(jié) | |
| 51-52 | Para[3]/para[6] | Int | 2字節(jié) | |
| 53-54 | Para[7] | Int | 2字節(jié) | |
| 55-56 | Para[8] | Int | 2字節(jié) | |
| 57 | comdatavalid | Int | 1字節(jié) | |
| 58 | 校驗和 | Int | 1字節(jié) | 3-57和校驗 |
2.2 界面設(shè)計
首先，我們設(shè)計一個簡單的用戶界面，包括：
- 串口配置區(qū)域：【串口】、【波特率】、【數(shù)據(jù)位】、【停止位】的設(shè)置，以及一個按鈕用于開始打開和關(guān)閉串口；
- 接收設(shè)置區(qū)域：用于設(shè)置接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)格式，支持
16進(jìn)制以及ASCII兩種格式；這里為了簡單起見，程序中發(fā)送/接收采用一樣的數(shù)據(jù)格式；16進(jìn)制：例如：5a 5a 02 03 5a；ASCII格式：例如：DDR V1.12 52218f4949 cym 23/07/0；
- 數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域：由一個文本框和一個發(fā)送按鈕組成；
- 數(shù)據(jù)接收區(qū)域：由一個文本域組成；
- 如果接收到的數(shù)據(jù)時導(dǎo)航解算或者原始信息報文，則將解析后的數(shù)據(jù)顯示在導(dǎo)航結(jié)算和原始信息區(qū)域；
界面效果如下(參考網(wǎng)上串口助手工具)；
三、程序?qū)崿F(xiàn)
我們將界面原型劃分成了五個區(qū)域；
- 串口設(shè)置區(qū)域；
- 接收設(shè)置區(qū)域；
- 數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域；
- 數(shù)據(jù)接收區(qū)域；
- 導(dǎo)航解算和原始信息區(qū)域；
我們針對這五個區(qū)域編寫相關(guān)實現(xiàn)代碼，其具體流程如下；
- 使用
Qt Designer工具按照界面原型設(shè)置窗口，主要使用到一些基礎(chǔ)控件，比如按鈕、文本框、文本域、單選框、復(fù)選框等；‘ - 針對窗體各個區(qū)域中的控件進(jìn)行初始化工作；
我們將界面相關(guān)的代碼均放置在serial_port.py文件中，該文件主要包含了如下功能；
- 界面初始化工作；
- 打開串口；
- 接收數(shù)據(jù)；
- 發(fā)送數(shù)據(jù)。
3.1 初始化工作
3.1.1 初始化串口設(shè)置區(qū)域
串口設(shè)置區(qū)域主要由【串口】、【波特率】、【校驗位】、【數(shù)據(jù)位】、【停止位】下拉列表以及【打開串口】按鈕組成。
首先需要初始化【串口】、【波特率】、【校驗位】、【數(shù)據(jù)位】、【停止位】下拉列表；
- 串口：下拉列表加載系統(tǒng)當(dāng)前可用的串口；
- 波特率：下拉列表設(shè)置常見的波特率，比如
1200、2400、9600、4800,9600,19200,384000,57600,115200,460800,921600,230400,1500000等； - 校驗位：下拉列表設(shè)置校驗位為
None、Odd、Even、Mark、Space； - 數(shù)據(jù)位：下拉列表設(shè)置為
5、6、7、8； - 停止位：下拉列表設(shè)置為
1、2；
設(shè)置【打開串口】按鈕點擊事件對應(yīng)的槽函數(shù)為self.open_serial_connection，當(dāng)點擊【打開串口】按鈕時將會執(zhí)行該函數(shù)；
代碼位于serial_port.py中__init_serial_setting__，具體如下；
def __init_serial_setting__(self):
"""
初始化串口設(shè)置相關(guān)控件默認(rèn)參數(shù)
設(shè)置下拉列表自動補(bǔ)全 https://blog.csdn.net/xuleisdjn/article/details/51434118
:return:
"""
# 加載可用串口
self.ui.cbx_com.setEditable(False)
self.ui.cbx_com.setMaxVisibleItems(10) # 設(shè)置最大顯示下列項 超過要使用滾動條拖拉
self.ui.cbx_com.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 設(shè)置插入方式\
port_list = list(serial.tools.list_ports.comports()) # 獲取當(dāng)前的所有串口，得到一個列表
for port in port_list:
self.ui.cbx_com.addItem(port.device)
# 初始化波特率列表
self.ui.cbx_baud_rate.setEditable(False)
self.ui.cbx_baud_rate.setMaxVisibleItems(10) # 設(shè)置最大顯示下列項 超過要使用滾動條拖拉
self.ui.cbx_baud_rate.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 設(shè)置插入方式
for baud_rate in [1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 384000, 57600, 115200, 460800, 921600, 230400, 1500000]:
self.ui.cbx_baud_rate.addItem(str(baud_rate), baud_rate)
# 設(shè)置默認(rèn)值
self.ui.cbx_baud_rate.setCurrentIndex(7)
# 初始化校驗位列表
self.ui.cbx_parity_bit.setEditable(False)
self.ui.cbx_parity_bit.setMaxVisibleItems(10) # 設(shè)置最大顯示下列項 超過要使用滾動條拖拉
self.ui.cbx_parity_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 設(shè)置插入方式
for (key, value) in {'None': serial.PARITY_NONE, 'Odd': serial.PARITY_ODD,
'Even': serial.PARITY_EVEN, 'Mark': serial.PARITY_MARK,
'Space': serial.PARITY_SPACE}.items():
self.ui.cbx_parity_bit.addItem(key, value)
# 設(shè)置默認(rèn)值
self.ui.cbx_parity_bit.setCurrentIndex(0)
# 初始化數(shù)據(jù)位列表
self.ui.cbx_data_bit.setEditable(False)
self.ui.cbx_data_bit.setMaxVisibleItems(10) # 設(shè)置最大顯示下列項 超過要使用滾動條拖拉
self.ui.cbx_data_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 設(shè)置插入方式
for data_bit in [serial.FIVEBITS, serial.SIXBITS, serial.SEVENBITS, serial.EIGHTBITS]:
self.ui.cbx_data_bit.addItem(str(data_bit), data_bit)
# 設(shè)置默認(rèn)值
self.ui.cbx_data_bit.setCurrentIndex(3)
# 初始化停止位列表
self.ui.cbx_stop_bit.setEditable(False)
self.ui.cbx_stop_bit.setMaxVisibleItems(10) # 設(shè)置最大顯示下列項 超過要使用滾動條拖拉
self.ui.cbx_stop_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 設(shè)置插入方式
for data_bit in [serial.STOPBITS_ONE, serial.STOPBITS_TWO]:
self.ui.cbx_stop_bit.addItem(str(data_bit), data_bit)
# 設(shè)置默認(rèn)值
self.ui.cbx_stop_bit.setCurrentIndex(0)
# 設(shè)置點擊打開串口按鈕對應(yīng)的槽函數(shù)
self.ui.btx_start.clicked.connect(self.open_serial_connection)3.1.2 初始化串口接收區(qū)域
串口接收區(qū)域主要由【Hex】、【ASCII】單選框以及【顯示時間】復(fù)選框組成；
設(shè)置發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)格式，支持Hex和ASCII，Hex和ASCII是互斥的，默認(rèn)選中Hex，這里我們設(shè)置：
- 【
Hex】單選框點擊事件對應(yīng)的槽函數(shù)為self.rbn_data_format_hex_clicked，當(dāng)點擊【Hex】單選框時將會執(zhí)行該函數(shù)，在該函數(shù)內(nèi)會記錄當(dāng)前選中的是hex； - 【
ASCII】單選框點擊事件對應(yīng)的槽函數(shù)為self.rbn_data_format_ascii_clicked，當(dāng)點擊【ASCII】單選框時將會執(zhí)行該函數(shù)，在該函數(shù)內(nèi)出記錄當(dāng)前選中的是ascii；
【顯示時間】復(fù)選框用于設(shè)置串口接收到數(shù)據(jù)時，是否在接收區(qū)域輸出當(dāng)前時間；
代碼位于serial_port.py中__init_recv_setting__，具體如下；
def __init_recv_setting__(self): """ 接收設(shè)置初始化 :return: """ self.ui.rbn_data_format_hex.clicked.connect(self.rbn_data_format_hex_clicked) self.ui.rbn_data_format_ascii.clicked.connect(self.rbn_data_format_ascii_clicked)
其中rbn_data_format_hex_clicked函數(shù)；
def rbn_data_format_hex_clicked(self): """ 接收數(shù)據(jù)格式發(fā)生變化 :return: """ if self.ui.rbn_data_format_hex.isChecked(): self.ui.rbn_data_format_ascii.setChecked(False) if self.serial_thread: self.serial_thread.date_format = 'hex'
其中rbn_data_format_ascii_clicked函數(shù)；
def rbn_data_format_ascii_clicked(self): """ 接收數(shù)據(jù)格式發(fā)生變化 :return: """ if self.ui.rbn_data_format_ascii.isChecked(): self.ui.rbn_data_format_hex.setChecked(False) if self.serial_thread: self.serial_thread.date_format = 'ascii'
3.1.3 初始化串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域
串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域由一個【文本域控件】組成，用于存放串口接收到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長度默認(rèn)最長為5000字符，超過5000字符自動清空；
這里初始化【文本域控件】為只讀，并且串口接收到數(shù)據(jù)時，自動將滾動條移動至【文本域控件】的最低端；
代碼位于serial_port.py中__init_recv_setting__，具體如下；
def __init_recv_data_viewer__(self): """ 初始化串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域 :return: """ self.ui.txt_recv_data_viewer.setReadOnly(True) self.ui.txt_recv_data_viewer.textChanged.connect( lambda: self.ui.txt_recv_data_viewer.moveCursor(QTextCursor.End))
3.1.4 初始化串口數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域
串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域由一個【文本輸入框】和一個【發(fā)送】按鈕組成，文本輸入框用于輸入要發(fā)送的內(nèi)容，點擊發(fā)送按鈕，會將文本輸入框的內(nèi)容通過當(dāng)前打開的串口發(fā)送出去；
代碼位于serial_port.py中__init_send_data_viewer__，具體如下；
def __init_send_data_viewer__(self): """ 初始化串口數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)域 :return: """ self.ui.btn_send.clicked.connect(self.send_serial_data)
設(shè)置【發(fā)送】按鈕點擊事件對應(yīng)的槽函數(shù)為self.send_serial_data，當(dāng)點擊【發(fā)送】按鈕時將會執(zhí)行該函數(shù)進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的發(fā)送。
3.1.5 初始化報文解析區(qū)域
報文解析區(qū)域主要由兩部分組成；
- 導(dǎo)航結(jié)算區(qū)域：該部分主要由【報文頭】、【工作狀態(tài)】、【參數(shù)狀態(tài)】、【運行時間】等文本輸入框組成，其與導(dǎo)航解算報文字段一一對應(yīng)；
- 原始信息區(qū)域：該部分主要由【報文頭】、【
IMUTime】、【GYROX】、【GYROZ】等文本輸入框組成，其與原始信息報文字段一一對應(yīng)；
代碼位于serial_port.py中__init_package_setting__，具體如下；
def __init_package_setting__(self): self.ui.let_nav_header.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_work_state.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_param_state.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_run_time.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_latitude.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_longitude.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_heave.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_east_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_north_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_vertical_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle1.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle2.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle3.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity1.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity2.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity3.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_fault_code.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_imu_time.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_reserved.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_response_flag.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_check_sum.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_header.setReadOnly(True) self.ui.let_raw__imu_time.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyrox.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyroy.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyroz.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accex.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accey.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accez.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_reserved.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_turntable_angle1.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_turntable_angle2.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_longitude.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_latitude.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para4.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para2_5.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para3_6.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para7.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para8.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_comdata_valid.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_check_sum.setReadOnly(True)
這里我們僅僅是將上述這些控件設(shè)置為只讀狀態(tài)。
3.2 打開串口
根據(jù)硬件設(shè)備參數(shù)在串口設(shè)置區(qū)域進(jìn)行配置【串口】、【波特率】、【校驗位】、【數(shù)據(jù)位】、【停止位】，配置完成后，當(dāng)點擊【打開串口】按鈕，將會執(zhí)行open_serial_connection函數(shù)；
在open_serial_connection函數(shù)內(nèi)主要會進(jìn)行如下工作；
- 獲取串口設(shè)置區(qū)域配置的參數(shù)，并對參數(shù)進(jìn)行校驗，具體是由
__validate_setting__函數(shù)完成； - 調(diào)用
SerialThread創(chuàng)建串口線程，并將串口設(shè)置區(qū)域配置參數(shù)傳遞給線程； - 設(shè)置串口線程接收到數(shù)據(jù)時對應(yīng)的槽函數(shù)為
handle_data_received，即串口接收到數(shù)據(jù)時會執(zhí)行handle_data_received函數(shù)； - 設(shè)置串口線程發(fā)生異常時對應(yīng)的槽函數(shù)為
handler_serial_error，即串口線程發(fā)生異常時，會將錯誤信息發(fā)送給主線程，主線程接收到錯誤信息，將會在界面顯示；
核心代碼如下：
def open_serial_connection(self):
"""
打開串口
:return:
"""
if not self.serial_thread or not self.serial_thread.isRunning():
# 參數(shù)校驗
if not self.__validate_setting__():
return
# 建立一個串口
self.serial_thread = SerialThread(self.ui.cbx_com.currentText(),
self.ui.cbx_baud_rate.currentData(),
self.ui.cbx_data_bit.currentData(),
self.ui.cbx_parity_bit.currentData(),
self.ui.cbx_stop_bit.currentData(),
'hex' if self.ui.rbn_data_format_hex.isChecked() else 'ascii')
self.serial_thread.data_received.connect(self.handle_data_received)
self.serial_thread.serial_error.connect(self.handler_serial_error)
self.serial_thread.start()
self.ui.btx_start.setText("關(guān)閉串口")
else:
self.serial_thread.stop()
# 打開串口操作
self.ui.btx_start.setText("打開串口")3.2.1 __validate_setting__
__validate_setting__函數(shù)主要就是校驗【串口】、【波特率】、【校驗位】、【數(shù)據(jù)位】、【停止位】下拉列表是否已經(jīng)配置，如果未配置將會彈出警告提示信息；
def __validate_setting__(self): """ 校驗串口設(shè)置參數(shù) :return: """ # 參數(shù)校驗 if self.ui.cbx_com.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "請選擇串口！") return False if self.ui.cbx_baud_rate.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "請選擇波特率！") return False if self.ui.cbx_parity_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "請選擇校驗位！") return False if self.ui.cbx_data_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "請選擇數(shù)據(jù)位！") return False if self.ui.cbx_data_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "請選擇停止位！") return False return True
3.2.2 SerialThread
SerialThread類的實現(xiàn)位于serial_thread.py文件中，這塊我們后面單獨接收。
3.2.3 handle_data_received
當(dāng)串口接收到數(shù)據(jù)時會執(zhí)行handle_data_received函數(shù)，這塊我們后面單獨接收。
3.2.4 handler_serial_error
串口線程發(fā)生異常時，會將錯誤信息發(fā)送給主線程，主線程接收到錯誤信息，將會在界面顯示；具體實現(xiàn)函數(shù)為handler_serial_error；
def handler_serial_error(self, error): """ 串口接收線程異常 :param error: :return: """ QMessageBox.critical(self, '錯誤', error)
3.3 接收數(shù)據(jù)
上面我們提到，當(dāng)串口線程接收到數(shù)據(jù)時，會將數(shù)據(jù)通過信號與槽機(jī)制傳遞給主線程，將會由主線程handle_data_received函數(shù)進(jìn)行處理；
在handle_data_received函數(shù)內(nèi)主要會進(jìn)行如下工作；
- 獲取當(dāng)前時間；
- 串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域【文本域控件】內(nèi)容超過
5000個字符將會清空； - 如果配置了顯示當(dāng)前時間，將會在接收到的數(shù)據(jù)前面 插入當(dāng)前時間，并將數(shù)據(jù)追加到串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域【文本域控件】中；
- 如果串口接收區(qū)域配置的數(shù)據(jù)格式為
hex，將會對接收到的報文信息進(jìn)行解析；- 解析由
PackageParse類完成，解析類會根據(jù)報文數(shù)據(jù)長度、報文頭、以及校驗和等參數(shù)判定當(dāng)前報文格式為導(dǎo)航結(jié)算還是原始信息； - 如果為導(dǎo)航結(jié)算報文，保存報文到
nav_data.csv，同時將報文解析到的字段一一填入界面導(dǎo)航結(jié)算區(qū)域?qū)?yīng)的控件中； - 如果為原始信息報文，保存報文到
raw_data.csv，同時將報文解析到的字段一一填入界面原始信息區(qū)域?qū)?yīng)的控件中；
- 解析由
- 移除已經(jīng)解析的報文，截取未解析的報文，重復(fù)報文解析的流程，直至報文內(nèi)容不滿足導(dǎo)航結(jié)算、原始信息報文格式；
handle_data_received代碼如下：
def handle_data_received(self, data):
"""
接收數(shù)據(jù)
:param data:接收到的數(shù)據(jù)
:return:
"""
# 獲取時間
current_time = QDateTime.currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")
# 超過5000字符清空
if len(self.ui.txt_recv_data_viewer.toPlainText()) > 5000:
self.ui.txt_recv_data_viewer.clear()
# 更新顯示區(qū)域中的數(shù)據(jù)
if self.ui.cbx_show_time.isChecked():
self.ui.txt_recv_data_viewer.insertPlainText(f"[{current_time}] {data}")
else:
self.ui.txt_recv_data_viewer.insertPlainText(f"[{data}")
# 必須是hex格式
if self.ui.rbn_data_format_ascii.isChecked():
return
# 如果報文最后兩位是換行符，則移除
data = data.replace('0d 0a', '')
data = bytes.fromhex(data.replace(' ', ''))
# 解析data
while data is not None:
package_parse = PackageParse(data)
data_format = package_parse.get_data_format()
if data_format == PackageParse.Type.NAl_SOL:
# 解析數(shù)據(jù)
dict_msg = package_parse.get_nav_sol()
# 寫入當(dāng)前時間，并保存到文件
dict_msg["current_time"] = current_time
save_csv('nav_data.csv', dict_msg)
# 界面顯示
self.ui.let_nav_header.setText(dict_msg["header"])
self.ui.let_nav_work_state.setText(dict_msg["work_state"])
self.ui.let_nav_param_state.setText(dict_msg["param_state"])
self.ui.let_nav_run_time.setText(str(dict_msg["run_time"]))
self.ui.let_nav_latitude.setText(str(dict_msg["latitude"]))
self.ui.let_nav_longitude.setText(str(dict_msg["longitude"]))
self.ui.let_nav_heave.setText(str(dict_msg["heave"]))
self.ui.let_nav_east_speed.setText(str(dict_msg["east_speed"]))
self.ui.let_nav_north_speed.setText(str(dict_msg["north_speed"]))
self.ui.let_nav_vertical_speed.setText(str(dict_msg["vertical_speed"]))
self.ui.let_nav_attitude_angle1.setText(str(dict_msg["attitude_angle1"]))
self.ui.let_nav_attitude_angle2.setText(str(dict_msg["attitude_angle2"]))
self.ui.let_nav_attitude_angle3.setText(str(dict_msg["attitude_angle3"]))
self.ui.let_nav_attitude_velocity1.setText(str(dict_msg["attitude_velocity1"]))
self.ui.let_nav_attitude_velocity2.setText(str(dict_msg["attitude_velocity2"]))
self.ui.let_nav_attitude_velocity3.setText(str(dict_msg["attitude_velocity3"]))
self.ui.let_nav_fault_code.setText(dict_msg["fault_code"])
self.ui.let_nav_imu_time.setText(dict_msg["imu_time"])
self.ui.let_nav_reserved.setText(dict_msg["reserved"])
self.ui.let_nav_response_flag.setText(dict_msg["response_flag"])
self.ui.let_nav_check_sum.setText(dict_msg["check_sum"])
if data_format == PackageParse.Type.RAW:
# 解析數(shù)據(jù)
data = package_parse.get_raw()
# 寫入當(dāng)前時間，并保存到文件
data["current_time"] = current_time
save_csv('raw_data.csv', data)
# 界面顯示
self.ui.let_raw_header.setText(dict_msg["header"])
self.ui.let_raw__imu_time.setText(dict_msg["imu_time"])
self.ui.let_raw_gyrox.setText(dict_msg["gyrox"])
self.ui.let_raw_gyroy.setText(dict_msg["gyroy"])
self.ui.let_raw_gyroz.setText(dict_msg["gyroz"])
self.ui.let_raw_accex.setText(dict_msg["accex"])
self.ui.let_raw_accey.setText(dict_msg["accey"])
self.ui.let_raw_accez.setText(dict_msg["accez"])
self.ui.let_raw_reserved.setText(dict_msg["reserved"])
self.ui.let_raw_turntable_angle1.setText(dict_msg["turntable_angle1"])
self.ui.let_raw_turntable_angle2.setText(dict_msg["turntable_angle2"])
self.ui.let_raw_longitude.setText(dict_msg["longitude"])
self.ui.let_raw_latitude.setText(dict_msg["latitude"])
self.ui.let_raw_para4.setText(dict_msg["para4"])
self.ui.let_raw_para2_5.setText(dict_msg["para2_5"])
self.ui.let_raw_para3_6.setText(dict_msg["para3_6"])
self.ui.let_raw_para7.setText(dict_msg["para7"])
self.ui.let_raw_para8.setText(dict_msg["para8"])
self.ui.let_raw_comdata_valid.setText(dict_msg["comdata_valid"])
self.ui.let_raw_check_sum.setText(dict_msg["check_sum"])
# 一次收到若干個數(shù)據(jù)包
if data_format != PackageParse.Type.UNkNOWN and len(data) > data_format.value:
data = data[data_format.value:]
else:
data = None文件保存函數(shù)save_csv：
def save_csv(file_name, dict: {}):
"""
保存到csv文件
:param file_name:文件名
:param dict: 數(shù)據(jù)，字典格式
:return:
"""
file_exists = os.path.exists(file_name)
# Save data to CSV file
with open(file_name, 'a', newline='') as csvfile:
writer = csv.writer(csvfile)
# 如果文件不存在，則寫入列名
if not file_exists:
writer.writerow(dict.keys())
# 寫入數(shù)據(jù)
writer.writerow(dict.values())3.4 報文解析
報文解析是由PackageParse類實現(xiàn)的，代碼位于package_parse.py，在該類內(nèi)部主要實現(xiàn)了一下功能；
判斷當(dāng)前報文格式是導(dǎo)航結(jié)算還是原始信息，由get_data_format函數(shù)實現(xiàn)；實現(xiàn)導(dǎo)航結(jié)算報文的解析，由get_nav_sol函數(shù)實現(xiàn)；實現(xiàn)原始信息報文的解析，由get_raw函數(shù)實現(xiàn)；
3.4.1 get_data_format
這里判斷報文格式的方法很簡單；
- 首先就是長度判定，如果是導(dǎo)航結(jié)算報文，長度至少為49個字符；如果是原始信息報文，長度至少是58個字符；
- 接著判斷報文前兩個字節(jié)是否為
0x5a 0X5a； - 然后判定第58個字節(jié)是否為
3~57個字節(jié)的累加和，如果滿足條件就是原始信息報文； - 最后判定第49個字節(jié)是否為
3~48個字節(jié)的累加和，如果滿足條件就是導(dǎo)航結(jié)算報文；
具體代碼如下：
def validate_nal_sol(self): """ 校驗和 導(dǎo)航結(jié)算：第49個字節(jié)為3-48字節(jié)累加和 """ # 取出第3到第48字節(jié) selected_bytes = self.__byte_array[2:48] # 計算累加和并只保留低兩位數(shù)字 checksum = sum(selected_bytes) & 0xFF return checksum == self.__byte_array[48] def validate_raw(self): """ 校驗和 原始信息：第58個字節(jié)為3-57字節(jié)累加和 """ # 取出第3到第48字節(jié) selected_bytes = self.__byte_array[2:57] # 計算累加和并只保留低兩位數(shù)字 checksum = sum(selected_bytes) & 0xFF return checksum == self.__byte_array[57] def get_data_format(self): """ 返回數(shù)據(jù)類型：在慣性裝置的AXS31接口，里面有兩路數(shù)據(jù)，一路稱為導(dǎo)航解算，一路稱為原始數(shù) :return: 0: 導(dǎo)航解算 1:原始信息 2：非法數(shù)據(jù) """ # 原始信息報文 if (len(self.__byte_array) >= 58 and self.__byte_array[0] == 0x5a and self.__byte_array[1] == 0x5a and self.validate_raw()): return PackageParse.Type.RAW # 導(dǎo)航解算的報文內(nèi)容 if (len(self.__byte_array) >= 49 and self.__byte_array[0] == 0x5a and self.__byte_array[1] == 0x5a and self.validate_nal_sol()): return PackageParse.Type.NAl_SOL return PackageParse.Type.UNkNOWN
3.4.2 get_nav_sol
如果報文格式是導(dǎo)航結(jié)算，那么調(diào)用該方法實現(xiàn)導(dǎo)航結(jié)算報文的解析，在函數(shù)內(nèi)部根據(jù)字段單位、量綱對原始字節(jié)進(jìn)行了轉(zhuǎn)換；
def translate(hex_array: [], unit=None):
"""
將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制字符串 [0x0a,0x04]-> 0x0a 0x04
:param hex_array: 字節(jié)數(shù)組
:param unit 量綱
:return:
"""
if unit is not None:
# 將字節(jié)數(shù)組按照小端格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字
num = int.from_bytes(hex_array, byteorder='little')
return num / unit
return ' '.join(f'0x{val:02X}' for val in hex_array)
def get_nav_sol(self):
"""
獲取導(dǎo)航解算數(shù)據(jù)
:return:
"""
if self.get_data_format() != PackageParse.Type.NAl_SOL:
print("數(shù)據(jù)格式錯誤，非導(dǎo)航解算報文！")
return None
message_dict = {}
# 解析報文頭
message_dict['header'] = translate(self.__byte_array[0:2])
# 解析工作狀態(tài)
message_dict['work_state'] = translate(self.__byte_array[2:3])
# 解析參數(shù)狀態(tài)
message_dict['param_state'] = translate(self.__byte_array[3:4])
# 解析運行時間
message_dict['run_time'] = translate(self.__byte_array[4:8], 20)
# 解析緯度
message_dict['latitude'] = translate(self.__byte_array[8:11], 93206.75556)
# 解析經(jīng)度
message_dict['longitude'] = translate(self.__byte_array[11:14], 46603.37778)
# 解析升沉
message_dict['heave'] = translate(self.__byte_array[14:16], 100)
# 解析東速
message_dict['east_speed'] = translate(self.__byte_array[16:18], 100)
# 解析北速
message_dict['north_speed'] = translate(self.__byte_array[18:20], 100)
# 解析垂速
message_dict['vertical_speed'] = translate(self.__byte_array[20:22], 100)
# 解析姿態(tài)角1
message_dict['attitude_angle1'] = translate(self.__byte_array[22:25], 0.25 * 93206.75556)
# 解析姿態(tài)角2
message_dict['attitude_angle2'] = translate(self.__byte_array[25:28], 93206.75556)
# 解析姿態(tài)角3
message_dict['attitude_angle3'] = translate(self.__byte_array[28:31], 93206.75556)
# 姿態(tài)角速率1
message_dict['attitude_velocity1'] = translate(self.__byte_array[31:34], 93206.75556)
# 姿態(tài)角速率2
message_dict['attitude_velocity2'] = translate(self.__byte_array[34:37], 93206.75556)
# 姿態(tài)角速率3
message_dict['attitude_velocity3'] = translate(self.__byte_array[37:40], 93206.75556)
# 故障碼
message_dict['fault_code'] = translate(self.__byte_array[40:41])
# IMU時間
message_dict['imu_time'] = translate(self.__byte_array[41:43])
# 備用
message_dict['reserved'] = translate(self.__byte_array[43:47])
# 應(yīng)答標(biāo)志
message_dict['response_flag'] = translate(self.__byte_array[47:48])
# 校驗和
message_dict['check_sum'] = translate(self.__byte_array[48:49])
return message_dict3.4.3 get_raw
如果報文格式是原始信息，那么調(diào)用該方法實現(xiàn)原始信息報文的解析；
def get_raw(self):
"""
獲取原始信息報文
:return:
"""
if self.get_data_format() != PackageParse.Type.RAW:
print("數(shù)據(jù)格式錯誤，非原始信息報文！")
return None
message_dict = {}
# 解析報文頭
message_dict['header'] = translate(self.__byte_array[0:2])
# IMUtime
message_dict['imu_time'] = translate(self.__byte_array[2:6])
# GYROX
message_dict['gyrox'] = translate(self.__byte_array[6:10])
# GYROY
message_dict['gyroy'] = translate(self.__byte_array[10:14])
# GYROZ
message_dict['gyroz'] = translate(self.__byte_array[14:18])
# ACCEX
message_dict['accex'] = translate(self.__byte_array[18:22])
# ACCEY
message_dict['accey'] = translate(self.__byte_array[22:26])
# ACCEZ
message_dict['accez'] = translate(self.__byte_array[26:30])
# 備用
message_dict['reserved'] = translate(self.__byte_array[30:34])
# 轉(zhuǎn)臺角1
message_dict['turntable_angle1'] = translate(self.__byte_array[34:37])
# 轉(zhuǎn)臺角2
message_dict['turntable_angle2'] = translate(self.__byte_array[37:40])
# GPS經(jīng)度
message_dict['longitude'] = translate(self.__byte_array[40:43])
# GPS緯度
message_dict['latitude'] = translate(self.__byte_array[43:46])
# Para[4](電磁/牽引時為航向)
message_dict['para4'] = translate(self.__byte_array[46:48])
# Para[2]/para[5]
message_dict['para2_5'] = translate(self.__byte_array[48:50])
# Para[3]/para[6]
message_dict['para3_6'] = translate(self.__byte_array[50:52])
# Para[7]
message_dict['para7'] = translate(self.__byte_array[52:54])
# Para[8]
message_dict['para8'] = translate(self.__byte_array[54:56])
# comdatavalid
message_dict['comdata_valid'] = translate(self.__byte_array[56:57])
# 校驗和
message_dict['check_sum'] = translate(self.__byte_array[57:58])
return message_dict3.5 發(fā)送數(shù)據(jù)
當(dāng)用戶在串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域的【文本輸入框】錄入內(nèi)容，點擊【發(fā)送】按鈕時，會調(diào)用send_serial_data方法：
def send_serial_data(self, data: str): """ 發(fā)送數(shù)據(jù) :return: """ if not self.serial_thread or not self.serial_thread.isRunning(): QMessageBox.warning(self, "Warning", "請先打開串口！") return data = self.ui.let_send_data_viewer.text() if data != "": self.serial_thread.send_data(data) self.ui.let_send_data_viewer.clear()
函數(shù)內(nèi)部首先校驗串口是否已經(jīng)打開，如果串口已經(jīng)打開并且【文本輸入框】輸入了內(nèi)容，將調(diào)用串口線程的send_data方法來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
3.6 串口線程
PyQt已經(jīng)為我們提供了串口控件，控件名稱為QtSerialPort，使用方法比較簡單，主要是兩個模塊：QSerialPort, QSerialPortInfo，但是這個控件提供的能力有限。
這里我們使用另一個串口包pyserial來實現(xiàn)：
pip install pyserial -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
為了實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的讀取和發(fā)送，我們創(chuàng)建了一個繼承自QThread的SerialThread類；
from PyQt5.QtCore import QThread,pyqtSignal
import serial
class SerialThread(QThread):
"""
創(chuàng)建一個繼承自QThread的SerialThread類，實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的讀取/發(fā)送
"""
# 用于發(fā)送串口數(shù)據(jù)接收信號
data_received = pyqtSignal(str)
# 串口打開/接收異常
serial_error = pyqtSignal(str)
.......3.6.1 初始化
在首次點擊【打開串口】按鈕時會創(chuàng)建SerialThread實例，即調(diào)用串口線程初始化方法；
def __init__(self, port, baud_rate, data_bits, parity_bits, stop_bits, data_format):
"""
初始化
:param port: 串口號
:param baud_rate: 波特率
:param data_bits: 數(shù)據(jù)位
:param stop_bits: 停止位
:param parity_bits: 奇偶校驗位
"""
super().__init__()
self.port = port
self.baud_rate = baud_rate
self.data_bits = data_bits
self.stop_bits = stop_bits
self.parity_bits = parity_bits
# 串口已經(jīng)運行標(biāo)志位
self.running = False
# 串口
self.serial = None
# 數(shù)據(jù)格式
self.__date_format = data_format
# 發(fā)送開啟追加換行
self.__auto_line = True
@property
def date_format(self):
"""
#把一個getter方法變成屬性
:return:
"""
return self.__date_format
@date_format.setter
def date_format(self, value):
"""
# 負(fù)責(zé)把一個setter方法變成屬性賦值
:param value:
:return:
"""
if not isinstance(value, str):
raise ValueError('date_format must be an str')
if value not in ['hex', 'ascii']:
raise ValueError('date_format must in [hex,ascii]')
self.__date_format = value在這段代碼中，主要就是保存構(gòu)造函數(shù)傳遞過來的參數(shù)，比如串口號、波特率等。
3.6.2 線程運行
串口線程初始化完成后，調(diào)用start方法，將會執(zhí)行run函數(shù)；
def run(self):
"""
打開串口
:return:
"""
# 串口已經(jīng)運行
if self.running:
return
try:
# 建立一個串口
with serial.Serial(port=self.port,
baudrate=self.baud_rate,
parity=self.parity_bits,
bytesize=self.data_bits,
stopbits=self.stop_bits,
timeout=2) as self.serial:
self.running = True
while self.running:
data = self.__read_data__()
if data:
self.data_received.emit(data)
except Exception as e:
print("打開串口時失敗：", e)
self.serial_error.emit("打開串口時失??！")在函數(shù)內(nèi)部我們實際上就是調(diào)用了pyserial提供的Serial類去實現(xiàn)串口的打開，并在while循環(huán)中，調(diào)用__read_data__獲取串口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，如果接受到數(shù)據(jù)將串口數(shù)據(jù)通過信號與槽機(jī)制推送給主線程。
3.6.3 接受數(shù)據(jù)
串口數(shù)據(jù)的讀取是由__read_data__函數(shù)完成的，在函數(shù)內(nèi)部我們調(diào)用self.serial.readline()依次讀取一行的數(shù)據(jù)，這里讀取到的是字節(jié)數(shù)組，我們根據(jù)我們串口接收區(qū)域設(shè)置的數(shù)據(jù)格式來進(jìn)行解析；
def __read_data__(self):
"""
按行接收數(shù)據(jù)
:return:
"""
if self.serial is None or not self.serial.isOpen():
return
try:
# 讀取串口數(shù)據(jù) 例如：b'DDR V1.12 52218f4949 cym 23/07/0'
byte_array = self.serial.readline()
if len(byte_array) == 0:
return None
# ascii顯示
if self.__date_format == 'ascii':
# 串口接收到的字符串為b'ABC',要轉(zhuǎn)化成unicode字符串才能輸出到窗口中去
data_str = byte_array.decode('utf-8')
else:
# 串口接收到的字符串為b'ZZ\x02\x03Z'，要轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制字符串顯示
data_str = ' '.join(format(x, '02x') for x in byte_array)
if self.__auto_line:
data_str += '\r\n'
return data_str
except Exception as e:
print("接收數(shù)據(jù)異常：", e)
self.serial_error.emit("接收數(shù)據(jù)異常！")3.6.4 發(fā)送數(shù)據(jù)
當(dāng)用戶在串口數(shù)據(jù)接收區(qū)域的【文本輸入框】錄入內(nèi)容，點擊【發(fā)送】按鈕時，最終調(diào)用的就是串口線程的send_data方法；我們根據(jù)我們串口接收區(qū)域設(shè)置的數(shù)據(jù)格式處理將要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后調(diào)用self.serial.write實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的發(fā)送；
def send_data(self, data: str):
"""
發(fā)送數(shù)據(jù)
:return:
"""
if not self.running:
self.serial_error.emit("請先打開串口！")
return
# hex發(fā)送 比如：5a 5a 02 03 5a -> b'ZZ\x02\x03Z'
if self.__date_format == 'hex':
data_str = data.strip()
send_list = []
while data_str != '':
try:
num = int(data_str[0:2], 16)
except ValueError:
self.serial_error.emit('請輸入十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，以空格分開!')
return
data_str = data_str[2:].strip()
send_list.append(num)
if self.__auto_line:
send_list.append(0x0d)
send_list.append(0x0a)
byte_array = bytes(send_list)
else:
if self.__auto_line:
data += '\r\n'
# ascii發(fā)送 比如：'ABC' -> b'ABC'
byte_array = data.encode('utf-8')
try:
self.serial.write(byte_array)
except Exception as e:
print("發(fā)送失敗", e)
self.serial_error.emit('發(fā)送失敗!')以上就是基于Python+PyQt5實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)采集和顯示的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python PyQt5數(shù)據(jù)采集和顯示的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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