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Python开发串口通讯上位机程序三部曲 第一部 从串口发送指令并读取数据
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** Python开发串口通讯上位机程序三部曲** 序2020很特殊！这个春节假期，除了吃饭、睡觉、追剧、忧国忧民以外，仍然有大把的闲暇时间想想工作的事情。记得之前在很多项目开发中，都需要通过上位机来控制ECU或者通过上位机来读取ECU中的数据。其中上位机和ECU的通讯接口有串口，LIN或者CAN总线。串口作为一种低成本而又简单的通讯方式，仍然有很多客户在使用。毕竟，一个USB转串口工具，淘宝网上只要几十块就可以买一个，而LIN总线或CAN总线转换接口，成本至少在几百元以上。  安装完成后，在运行窗口或者win10的搜索窗口中输入”cmd”，打开DOS窗口 在DOS窗口中出现：C:\Windows\system32>，然后输入python, 回车，出现如上图所示的内容，以及“>>>”，说明python已经安装成功。然后在>>>后面，输入exit()可以退出。在win10程序中，可以发现新安装的程序：IDLE (python 3.8 64-bit)。运行这个程序，出现IDLE开发环境界面 在IDLE界面中的File菜单中可以创建一个新文件，我们的python上位机程序就可以存储在这个新文件中。好的！我们已经顺利完成第一步，比起Visual studio和LabVIEW，是不是又快又简单啊？先喝杯酒庆祝一下吧！
安装pyserial模块
Python的最大优点是共享和开源，有很多工程师已经开发了很多程序模块，并且无私奉献出来，我们可以直接利用这些现成的模块。是不是相当于踩在巨人的肩膀上一样啊？所以首先我们要感谢一下这些前辈们！他们已经把串行通讯的代码封装在了pyserial模块中（即便封装好，你也可以看到源代码的），接下来我们可以直接安装这个模块了。大家还记得把大象放进冰箱的三步法吗，那么我们安装pyserial是不是也要经过找到网址，下载软件，安装软件三步法呢？No! 让我们一起见证奇迹是如何发生的吧：运行cmd把DOS窗口打开，在C:\Windows\system32>后面直接输入”pip install pyserial”，然后系统会自动搜索下载链接，下载并且安装，一步搞定！在C:\Windows\system32>后输入”python”，回车，当出现“>>>”以后，输入import serial, 导入pyserial模块。然后在“>>>”之后，输入“serial”，可以看到pyserial被安装到的文件夹。好的，pyserial安装也搞定了！
编写串口上位机软件
编写串口上位机软件： 功能说明： 上位机首先向ECU发出指令：控制命令（用字母c表示），读取数据指令（用字母r表示）ECU收到指令后，进行处理，如果是c，则将LED蓝灯点亮；如果是r，则将LED红灯点亮，并向上位机发送0x30到0x39的十个数字。上位机发出r指令后，等待接收数据，接收到数据以后，将数据输出到屏幕。 重复以上步骤，如果输入字母n，则退出上位机 软件流程图如下： 打开IDLE软件，创建一个新文件，并且保存为SCI.py  编写上位机界面程序
import serial #导入串口模块
import time #导入时间模块，时间模块是Python自带模块，无需安装
try:
#打开串口，并且获得串口对象
SCI1 = serial.Serial("com15",9600,timeout=50)
#判断是否打开成功
if (SCI1.isOpen()==True):
print("串口已经打开！")
except Exception as exc:
print("串口打开异常:",exc)
while True:
commandFromECU = input("请输入控制命令，c-向ECU发送命令；r-从ECU中读取数据。") #从键盘上输入一个命令
SCI1.write(str(commandFromECU).encode("utf-8")) #将键盘输入的控制命令发送给ECU上的单片机
if commandFromECU == 'r': #如果是读取数据，则从串口中接收数据。
time.sleep(1) #等待1秒,等待接收ECU上单片机返回的数据. ECU会依次发送0x30-0x39等10个数据
bufferSize = SCI1.in_waiting #接收ECU上单片机发过来的数据，并且返回数据的大小
print("接收到",str(bufferSize),'个数据') #打印缓冲区中接收到数据的个数
data = SCI1.read_all().hex() #将接收缓冲区中数据读取到data中
print(data) #将接收到的数据按照16进制打印出来
time.sleep(1) #等待1秒
if(input("如果退出，请输入n，如果继续发送命令，请按其他键 ") == 'n'):
break
SCI1.close() #关闭端口
在Run菜单中，选择Run Module或者直接按F5键，运行程序，界面如下： 我们再回顾一下python开发一个基于串口通讯的上位机程序的步骤： 到python.org下载python 3.8 64-bit并安装使用pip install pyserial安装serial模块编写上位机和ECU的通讯流程，画出软件流程图，编写代码，运行测试程序熟悉了这个程序以后，我们还可以在这个程序上增加更多的功能： 将收到的数据，打印曲线，用图形显示出来。这个需要用到自带的turtle画图模块将收到的数据，保存到txt, csv文件中。将收到的数据，自动发送到邮件中。以上每个功能的实现，也只需要几行代码就可以实现，接下来的几年里，我会慢慢介绍给大家。好的，如果大家觉得这个串口好用的话，赶紧把电脑拿出来试一试吧。 |
要实现上位机和ECU之间的串口通讯，除了一个USB转串口硬件工具以外，还需要一个上位机软件。上位机软件可以采用串口调试助手（可以从网上免费下载），但是很多情况下，串口调试助手无法满足控制和数据监视，以及分析功能，还需要根据项目需求，进行定制化开发。定制化开发串口上位机可以采用Visual Basic、Visual C#、labview等软件开发。这些软件特别适合于开发图形化界面。但是这几个软件需要占用很大的硬盘空间，而且对于文件操作，数据记录等并不是特别方便。最近听说python很火，一直好奇能否用python开发一个串口上位机软件，经过这几天的尝试，终于成功了。接下来给大家分享一下。 
好的，大功告成！我们已经完成了上位机和ECU之间的基本通讯流程。是不是软件非常简单呢？个人认为这个是python最大的优点：简约而不简单！【本文地址】