怎样在Python中通过PySerial自动化读取串口设备传输的数据?

小强吖_3074

小强吖_3074

2026-10-13

975人浏览

原创

串口连接不上或打开失败的常见原因:90%为设备未插、权限不足或端口号错误;linux/macos需加用户至dialout/uucp组,windows需检查驱动及com端口格式。

怎样在python中通过pyserial自动化读取串口设备传输的数据?

串口连接不上或打开失败的常见原因

PySerial 打开串口失败,90% 是设备路径、权限或占用问题。Windows 上串口号通常是 COM3、COM7 这类;macOS/Linux 则是 /dev/tty.usbserial-XXXX 或 /dev/ttyUSB0。别凭经验硬写,先用 serial.tools.list_ports.comports() 实时枚举:

from serial.tools import list_ports
for port in list_ports.comports():
    print(port.device, port.description)

Linux/macOS 下还常因用户没加入 dialout(Linux)或 accessibility(macOS)组而被拒绝访问,需手动添加用户;Windows 则注意驱动是否安装完整(尤其 CH340、CP2102 类芯片),设备管理器里看到黄色感叹号就说明驱动异常。

read() 和 readline() 的行为差异与选择依据

read() 默认阻塞等待指定字节数,readline() 阻塞直到收到换行符(\n 或 \r\n)。如果设备发的是无分隔符的二进制流(如传感器原始 ADC 值),用 read(8) 指定长度更稳妥;如果是带换行的文本协议(如 AT 指令响应、Modbus ASCII),readline() 更自然。但要注意:

  • readline() 可能永远卡住——设备没发换行符,或发送间隔超时,必须配 timeout= 参数
  • read(1) 循环逐字节读效率极低,避免在高频场景中使用
  • 默认 timeout=None 是完全阻塞,生产环境务必设为非零值(如 timeout=0.1)

如何稳定解析不定长、含粘包的串口数据

设备连续发多帧数据时,read() 可能一次读到半帧+整帧+半帧,即“粘包”。不能直接按行或固定长度切分。推荐做法是:用 in_waiting 检查缓冲区字节数,再批量读取,最后用状态机或正则提取完整帧。例如设备以 0x02 开头、0x03 结尾:

python-parallelization
python-parallelization

将顺序 Python 代码转换为并行/并发实现,用于在需要并行化 Python 代码、提升性能时使用。

下载
while True:
    if ser.in_waiting > 0:
        data = ser.read(ser.in_waiting)  # 一次性读完当前所有缓存
        # 再用 bytes.find(b'\x02') + bytes.find(b'\x03') 提取合法帧

关键点:

  • 不要依赖 readline() 处理自定义帧头帧尾协议
  • in_waiting 返回的是内核缓冲区字节数,不是已解析帧数
  • 若设备波特率高、主机处理慢,仍可能丢字节——这时得调大系统串口缓冲区或降低波特率

长时间运行后数据错乱或连接中断怎么办

PySerial 对底层串口资源的异常恢复能力很弱。USB 转串口设备热插拔、供电不稳、线缆松动都可能导致 SerialException 或读出全 0x00。不能只靠 try/except 包一层就完事:

  • 捕获 SerialException 后,必须显式调用 ser.close(),再重新 Serial(...) 初始化
  • 定期用 ser.is_open 检查连接状态,而非假设它一直有效
  • 某些芯片(如 FT232)在空闲超时后会进入休眠,需在配置中加 inter_byte_timeout=0.1 避免读取卡死
  • Windows 下长时间运行后偶发 PermissionError: [Errno 13],本质是句柄泄漏,需确保每次异常后彻底释放资源

真正难的不是读数据,而是让读取逻辑在设备掉线、重启、干扰下还能自动续上——这需要把重连逻辑、帧同步恢复、超时熔断全写进主循环里,而不是当成边缘情况忽略。

Python免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 Python 的核心概念和高级技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

python

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

2023.07.20

1711

4

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.07.25

4364

7

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.07.31

1689

3

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

2023.08.03

25537

23

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3107

5

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.04

3127

5

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

1163

5

python合并两个列表
python合并两个列表

Python是一种强大的编程语言,具有许多方便的功能和工具。在Python中,有多种方法可以合并两个列表。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.10

596

4

python是前端还是后端
python是前端还是后端

Python属于前端也属于后端,其灵活性和丰富的生态系统使得开发人员能够在不同的领域中灵活运用。本专题为大家提供python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.11

2423

5

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程