使用 Python 管理串口通信：实现一个串口管理器

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学习：使用 Python 管理串口通信：实现一个串口管理器

使用 Python 管理串口通信：实现一个串口管理器

在嵌入式系统开发和调试中，串口通信是一项基本技能。本文将介绍如何使用 Python 和 pySerial 库来实现一个简易的串口管理工具。我们将展示一个完整的类来管理串口的打开、关闭和数据传输操作。

代码实现

以下是我们实现的一个名为 SerialPortManager 的类，它提供了打开、关闭串口以及发送 AT 命令的功能。

import serial
import timeclass SerialPortManager:def __init__(self):self.com_port = Noneself.at_commands_sent = []def open_port(self, port_name):try:self.com_port = serial.Serial(port_name, baudrate=9600, bytesize=serial.EIGHTBITS,stopbits=serial.STOPBITS_ONE, parity=serial.PARITY_NONE,timeout=1)if self.com_port.is_open:return "Port opened successfully"else:return "Error: Port could not be opened"except Exception as e:return f"Error: {str(e)}"def write_to_port(self, at_command):try:if self.com_port is not None and self.com_port.is_open:# 发送ASCII值print(f"写入={at_command.encode('ascii').decode('ascii')}")self.com_port.write(at_command.encode('ascii'))self.com_port.flush()# 稍等待响应time.sleep(1)# 读取返回的数据read_buffer = self.com_port.read(1024)# 过滤掉非ASCII字符data = ''.join(char for char in read_buffer.decode('latin-1') if char.isascii())print(f"Received data: {data}")self.record_at_command_sent(at_command)return dataelse:return "Error: Port is not open"except Exception as e:return f"Error: {str(e)}"def close_port(self):if self.com_port is not None:self.com_port.close()self.com_port = None@staticmethoddef convert_hex_array_to_byte_array(hex_array):return bytes(int(hex_str, 16) for hex_str in hex_array)def record_at_command_sent(self, at_command):self.at_commands_sent.append(at_command)def get_at_commands_sent(self):return self.at_commands_sent

主要功能介绍

初始化: __init__ 方法初始化类的实例变量。
打开串口: open_port 方法尝试打开指定的串口，如果成功则返回成功信息，否则返回错误信息。
写入数据到串口: write_to_port 方法发送 AT 命令并读取响应。
关闭串口: close_port 方法关闭已打开的串口。
记录发送的 AT 命令: record_at_command_sent 方法记录已经发送的 AT 命令。
获取已发送的 AT 命令: get_at_commands_sent 方法返回所有已发送的 AT 命令列表。

菜单操作

我们还实现了一个简单的菜单程序，允许用户通过命令行打开串口、发送命令和关闭串口。

def menu():spm = SerialPortManager()port_opened = Falsewhile True:print("\n--- Serial Port Menu ---")print("1. Open Port")print("2. Send Command")print("3. Close Port")print("4. Exit")choice = input("Enter your choice: ")if choice == '1':if port_opened:print("Port is already opened.")else:port_name = input("Enter port name (e.g., COM3): ")result = spm.open_port(port_name)print(result)if "successfully" in result:port_opened = Trueelif choice == '2':if not port_opened:print("Please open the port first.")else:command = input("Enter command to send: ")response = spm.write_to_port(command)print("Response: ", response)elif choice == '3':if not port_opened:print("Port is not open.")else:spm.close_port()print("Port closed successfully.")port_opened = Falseelif choice == '4':if port_opened:spm.close_port()print("Port closed successfully.")print("Exiting...")breakelse:print("Invalid choice. Please try again.")# 用法示例
if __name__ == "__main__":menu()