引言

对于嵌入式设备，串口可谓是最常用的接口。在裸机编程中，串口通常用于输出程序的运行或调试信息；在嵌入式操作系统中，串口通常会作为系统的控制台接口。如果掌握了Python操作串口的方法，那我们就可以利用Python强大的数据处理能力，快速开发出许多好用的工具。

串口的基本操作

在使用 Python 之前，我们先回想一下平时我们是如何使用串口的。总结来说，无非就是下面几个步骤：
首先，我们需要确定要使用的串口号。
其次，配置波特率、数据位、奇偶校验位、停止位、DTR/DSR、RTS/CTS 和 XON/XOFF。
第三，打开串口。
第四，收发数据。
第五，关闭串口。
接下来，我们就来研究下用 Python 怎么实现上面的这些步骤。

初识 pySerial

pySerial 是 Python 中用于操作串口的第三方模块，它支持 Windows、Linux、OSX、BSD等多个平台。如果要使用 pySerial 模块，首先必须保证 Python 版本高于 Python 2.7 或者 Python 3.4。另外，如果你是用的是 Windows 系统，那必须使用 Win7 及以上的版本。
pySerial 的安装很简单，只需要执行一条命令：pip install pyserial
安装完成后，只需要在 Python 代码中使用 import serial 语句导入该模块即可。

确定串口号

import serialimport 
serial.tools.list_ports 
# 获取所有串口设备实例。
# 如果没找到串口设备，则输出：“无串口设备。”
# 如果找到串口设备，则依次输出每个设备对应的串口号和描述信息。
ports_list = list(serial.tools.list_ports.comports())
if len(ports_list) <= 0:    
  print("无串口设备。")
else:    
  print("可用的串口设备如下：")    
  for comport in ports_list:       
    print(list(comport)[0], list(comport)[1])

运行结果：

可用的串口设备如下：COM4 
蓝牙链接上的标准串行 (COM4)COM6
蓝牙链接上的标准串行 (COM6)COM5 
蓝牙链接上的标准串行 (COM5)COM18 Prolific PL2303GT USB Serial COM Port (COM18)COM17 Prolific USB-to-Serial Comm Port (COM17)COM3 
蓝牙链接上的标准串行 (COM3)

配置串口 & 打开串口

pySerial 配置和打开串口有两种方式，第一种方式是在调用函数接口打开串口时传入配置参数，第二种方式是先配置参数，然后再打开串口。这两种方式操作的效果一样，此处我们只介绍第一种。

# 方式1：调用函数接口打开串口时传入配置参数
import serial 
ser = serial.Serial("COM17", 115200)    
# 打开COM17，将波特率配置为115200，其余参数使用默认值
if ser.isOpen():                        
# 判断串口是否成功打开    
  print("打开串口成功。")   
  print(ser.name)    
# 输出串口号
else:    
  print("打开串口失败。") 

在使用 serial.Serial() 创建串口实例时，可以传入的参数很多，常用的参数如下（默认值用红色标记）：

• port – 串口设备名或 None。
• baudrate – 波特率，可以是50, 75, 110, 134, 150, 200, 300, 600, 1200, 1800, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800, 500000, 576000, 921600, 1000000, 1152000, 1500000, 2000000, 2500000, 3000000, 3500000, 4000000。
• bytesize – 数据位，可取值为：FIVEBITS, SIXBITS, SEVENBITS, EIGHTBITS。
• parity – 校验位，可取值为：PARITY_NONE, PARITY_EVEN, PARITY_ODD, PARITY_MARK, PARITY_SPACE。
• stopbits – 停止位，可取值为：STOPBITS_ONE, STOPBITS_ONE_POINT_FIVE, STOPBITS_TOW。
• xonxoff – 软件流控，可取值为 True, False。
• rtscts – 硬件（RTS/CTS）流控，可取值为 True, False。
• dsr/dtr – 硬件（DSR/DTR）流控，可取值为 True, False。
• timeout – 读超时时间，可取值为 None, 0 或者其他具体数值（支持小数）。当设置为 None 时，表示阻塞式读取，一直读到期望的所有数据才返回；当设置为 0 时，表示非阻塞式读取，无论读取到多少数据都立即返回；当设置为其他数值时，表示设置具体的超时时间（以秒为单位），如果在该时间内没有读取到所有数据，则直接返回。
• write_timeout: 写超时时间，可取值为 None, 0 或者其他具体数值（支持小数）。参数值起到的效果参考 timeout 参数。

import serial 
# 打开 COM17，将波特率配置为115200，数据位为7，停止位为2，无校验位，读超时时间为0.5秒。
ser = serial.Serial(port="COM17",baudrate=115200,bytesize=serial.SEVENBITS,parity=serial.PARITY_NONEstopbits=serial.STOPBITS_TWO,timeout=0.5) 

关闭串口

关闭串口很简单，直接调用 close() 方法即可。

import serial 
ser = serial.Serial("COM17", 115200)    
# 打开 COM17，将波特率配置为115200，其余参数使用默认值
if ser.isOpen():                        
# 判断串口是否成功打开    
  print("打开串口成功。")
else:    
  print("打开串口失败。") 
ser.close()
if ser.isOpen():                        
# 判断串口是否关闭    
  print("串口未关闭。")
else:    
  print("串口已关闭。")

发送数据 write()

关于write() 方法，需要了解如下几点：
① write() 方法只能发送 bytes 类型的数据，所以需要对字符串进行 encode 编码。
② write() 方法执行完成后，会将发送的字节数作为返回值。
③ 在打开串口时，可以为 write() 方法配置超时时间

import serial 
# 打开 COM17，将波特率配置为115200.
ser = serial.Serial(port="COM17", baudrate=115200) 
# 串口发送 ABCDEFG，并输出发送的字节数。
write_len = ser.write("ABCDEFG".encode('utf-8'))
print("串口发出{}个字节。".format(write_len)) 
ser.close()

读取数据 read()

关于 read() 方法，需要了解如下几点：
① read() 方法默认一次读取一个字节，可以通过传入参数指定每次读取的字节数。
② read() 方法会将读取的内容作为返回值，类型为 bytes。
③ 在打开串口时，可以为 read() 方法配置超时时间。

import serial
# 打开 COM17，将波特率配置为115200, 读超时时间为1秒
ser = serial.Serial(port="COM17", baudrate=115200, timeout=1)
# 读取串口输入信息并输出。
while True:    
  com_input = ser.read(10)    
if com_input:   
# 如果读取结果非空，则输出        
  print(com_input) 
ser.close()

总结

来源：程序员仓库