pySerial 在 Python 解释器中工作正常，但不能独立运行

Question

早上好！最近我买了一块 Arduino 板来在我的房间里进行“灯光控制”。这是我编写的固件代码：

int control = 0;
int pin = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  for(pin = 0; pin <= 13; pin++) pinMode(pin, OUTPUT);
}

void loop()
{
  control = Serial.read();
  if (control > 0 && control <= 13) digitalWrite(control, HIGH);
  if (control < 256 && control >= (256-13)) digitalWrite((256-control), LOW);
}

之后，我使用Python解释器中的pySerial来控制引脚，一切正常。这是一段解释器输出：

Python 2.6.5 (r265:79063, Apr 16 2010, 13:57:41) 
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import serial
>>> ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
>>> ser.write(chr(12))
>>> # The light turned on here
... 
>>> ser.write(chr(256-12))
>>> # The light turned off here
...

然后我决定编写一个简单的 Python 脚本来执行相同的操作：

#!/usr/bin/env python

import serial
import time

ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)

ser.write(chr(12))
time.sleep(1)
ser.write(chr(256-12))

但它根本不起作用！ Arduino 显示在我启动脚本时收到了一些东西，但什么也没发生。这是脚本的一段 strace 输出：

open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK) = 3
ioctl(3, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(3, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(3, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(3, SNDCTL_TMR_START or TCSETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(3, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK) = 4
ioctl(4, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(4, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(4, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(4, SNDCTL_TMR_START or TCSETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
ioctl(4, SNDCTL_TMR_TIMEBASE or TCGETS, {B9600 -opost -isig -icanon -echo ...}) = 0
write(4, "\f", 1)                       = 1
close(4)                                = 0
rt_sigaction(SIGINT, {SIG_DFL, [], SA_RESTORER, 0x7f45cf4c88f0}, {0x4d9820, [], SA_RESTORER, 0x7f45cf4c88f0}, 8) = 0
exit_group(0)                           = ?

看起来一切都应该很好，所以我不知道问题是什么。我将不胜感激任何帮助，非常感谢！

PS 当我在 PDB 下运行程序时，一切正常。一只海森虫。

更新：我让控制器向我发送它正在接收的数据，看起来当我运行脚本时它没有接收到任何内容，但当我从解释器发送数据时它接收到了所有内容。固件的代码现在如下所示：

int control = 0;
int pin = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  for(pin = 0; pin <= 13; pin++) pinMode(pin, OUTPUT);
}

void loop()
{
  if (Serial.available() > 0)
  {
    control = Serial.read();
    if (control <= 13) digitalWrite(control, HIGH);
    if (control < 256 && control >= (256-13)) digitalWrite((256-control), LOW);
    Serial.println(control);
  }
}

Answer 1

我认为这可能是串口打开和数据发送之间的竞争条件。我可能会在 open 和 write 调用之间插入一个睡眠。

或者，您可能不想使用这个“串行”库，而是直接打开并直接写入设备，也许它正在做一些有趣的事情（请参阅其他帖子中提到的双打开）

Answer 2

我猜这和环境有关系。

import os
print os.environ['PS1']

来自不会被设置的脚本。 （也许还有其他东西。）

tty 的缓冲方式会有所不同，具体取决于它们是否认为终端是交互式的。这应该是两种方法工作方式之间的唯一区别。许多应用程序根据是否设置 PS1（您的终端提示符）来决定这一点。如果您在环境中手动设置它，它可能会开始以与交互方式相同的方式运行。

另外，我会在脚本中手动调用 pyseriallush 命令。 （这将是首选方法。而不是伪装成交互式终端。）

Answer 3

您的 strace 输出显示它打开了串行端口读/写两次。第二次它只写入 chr(12)，然后关闭文件。我没有足够的信息来为您解决问题，但这也许有帮助？或者你已经弄清楚了吗？

Answer 4

当你打开串行连接时，你能仔细检查一下Arduino是否重置吗？如果它确实重置了您发送的第一个串行字节将由引导加载程序接收，而不是由您的代码接收。然后，引导加载程序可能会假设您想要对控制器进行编程并等待进一步的命令和/或数据。

引导加载程序的确切行为取决于您的特定 Arduino。

为了对此进行测试，请编写一个使 LED 13 闪烁的小草图，并查看初始化 Python 脚本是否会影响闪烁。如果是的话，就有一个引导加载程序。

为了解决这个问题，有几种可能的解决方案：

1) 确保不会因初始化串行接口而导致复位。
1a) 在 Python 端执行此操作
1b) 在 Arduino 端执行此操作
1b 硬件解决方案）断开板上有问题的走线
1b 软件解决方案）摆脱引导加载程序

2）引导加载程序执行工作时不要发送数据。

最简单的解决方案是（2）我首选的解决方案是摆脱引导加载程序。然而在这种情况下，您需要一个系统程序员（无论如何这是一个好主意）。