Windows 或 Ubuntu VBox 上的串行端口可通过 Python 与 Arduino 通信

Question

我有一个 Arduino 微控制器在 COM3 上监听。使用 arduino IDE 和串行监视器可以很好地发送和接收数据。

我想从 Python 发送和接收数据，但如何做到这一点并不是很明显。 （如果用 C# 更容易的话，我也可以这样做。）

我发现 arduino_serial .py，但它仅适用于 Unix。幸运的是，我安装了 Ubuntu 10.10 VBox。但是，我不知道该虚拟机是否可以访问串行端口，或者是否需要特殊步骤才能这样做。

我还发现 pySerial ，它看起来非常合法。但是，我也不确定如何使用它。它需要串行端口名称。我如何找出这些的有效值？

例如，pySerial提到您可以使用以下命令“在“19200,8,N,1”处打开命名端口，1秒超时”：

>>> ser = serial.Serial('/dev/ttyS1', 19200, timeout=1)

但我不知道您如何知道/dev/ttyS1 是有效的端口名称。

有没有好的文档可以帮助您开始这方面的工作？

更新：我正在使用 Ubuntu 和 arduino_serial，但仍然遇到问题。

该程序正在 Arduino 上运行：

void setup() { 
  Serial.begin(9600);
}

void loop() { 
  if (Serial.available()) {
    Serial.print((char)Serial.read());
  }
}

我看到一个名为 tty0 的端口可用：

foo@bar:~/baz$ dmesg | grep tty
[    0.000000] console [tty0] enabled

然后我尝试与 arduino_serial 连接：

foo@bar:~/baz$ sudo python
[sudo] password for foo: 
Python 2.6.6 (r266:84292, Sep 15 2010, 15:52:39) 
[GCC 4.4.5] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import arduino_serial
>>> sp = arduino_serial.SerialPort("/dev/tty0", 9600)
>>> sp.write("foo")
>>> sp.read_until("\n")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "arduino_serial.py", line 107, in read_until
    n = os.read(self.fd, 1)
OSError: [Errno 11] Resource temporarily unavailable

为什么会收到此错误？我做错了什么？

Answer 1

pySerial 可能会也可能不会内置于 Python 中。无论如何，如果不是，pySerial 就是要下载和安装的库。

由于您已经知道 Arduino 在 COM3 上，因此只需使用以下命令：

import serial
ser = serial.Serial("COM3", 19200, timeout=1)
ser.write("Whatever")

对于 Linux 机器，相对容易找出 Arduino 使用的串行端口：

dmesg | grep tty

这将为您提供一些类似于以下内容的输出：[ 7.944654] USB 1-1.6：FTDI USB 串行设备转换器现在连接到 ttyUSB0

所以我的 Arduino 在 ttyUSB0 上。这意味着您可以使用以下代码与 Linux 机器上的 Arduino 进行通信：

import serial
ser = serial.Serial("/dev/ttyUSB0", 19200, timeout=1)
ser.write("Whatever")

注意：如果您像大多数人一样在 Arduino 上使用 9600 的波特率，则可以简单地使用 serial.Serial("COM3 ") 或 serial.Serial("/dev/ttyUSB0") 不带任何其他参数。

编辑：
您还应该记住，在现实世界中，实际打开端口并准备好传输数据可能需要一秒钟的时间。这意味着在serial.Serial()调用之后立即执行写入可能实际上不会执行任何操作。所以我将使用的代码如下：

import serial
import time
ser = serial.Serial("/dev/ttyUSB0", 19200, timeout=1)
time.sleep(1.5)
ser.write("Whatever")

有点黑客，但这是我知道如何让它在我的系统上工作的唯一方法。

Answer 2

在 Windows 上，串行端口被命名为 COM1，即 /dev/ttyS0->COM1。我用 Python 为我们的四轴飞行器编写了一些代码使用 Pyserial 在 Windows 和 Linux 上运行的控制器（假设您正确提供了端口名称）。

尝试将 COM3 传递到 Windows 上的 Pyserial。在虚拟机上，您必须首先将 USB 转串口适配器传递到虚拟机或设置串行端口部分（我使用 VirtualBox）。如果您选择 USB 路线，则串行设备将在 /dev/ttyUSBxx 下枚举。

Answer 3

我有一个名为 Yaam on CodePlex 的项目，它使用 C# 通过串行端口发送数据。看看这个例子。在 C# 端（请参阅 Yaam\Yaam.xaml.cs），只需使用 System.IO.Ports 命名空间中的 SerialPort 类即可。实例化对象并设置属性（波特率、com 端口等）后，只需调用.Open() 即可。网络上还有很多其他示例。看看这些：

• http://jtoee。 com/2009/02/talking-to-an-arduino-from-net-c/
• http://www.instructables.com/id/Interface-your-arduino-with-aC-program/

Answer 4

“但我不知道你怎么知道 /dev/ttyS1 是一个有效的端口名称。”

PySerial 的串行端口初始化程序接受数字而不是名称作为参数。这些数字将对应于“普通”串行端口（Linux 上的 /dev/ttySX，Windows 上的 COMX）。然后您可以从创建的对象中获取名称。但是，无法提前知道要尝试哪些数字，因此正如您将在下面的代码中看到的那样，您只能尝试并失败。

这并不总能发现模拟端口（使用 socat 或 com0com 创建）或 USB 端口，因此对于这些端口，您需要使用 glob 模块（我认为无论您对 dev/ 使用 globbing 还是索引，都没有很大的区别ttySX 设备节点）。这就是 pySerial 自己的示例所做的。以下代码改编自这些示例：

import glob, os

import serial

USB_SERIAL_GLOB = "/dev/ttyUSB*"

def try_open(port, args = (), kwargs = {}):
    try:
        port = serial.Serial(port, *args, **kwargs)
    except serial.SerialException:
        return None
    else:
        return port

def serial_scan(max_range = 32, args = (), kwargs = {}):
    for i in range(max_range):
        port = try_open(i, args, kwargs)
        if port is not None:
            yield port

    # Look for USB serial ports:     
    if os.name == 'posix':
        for fn in glob.glob(USB_SERIAL_GLOB):
            port = try_open(fn)
            if port is not None:
                yield port

if __name__ == "__main__":
    for port in serial_scan(kwargs = {'baudrate':9600, 'timeout':0.5}):
        port.close()
        print "Found: %s" % port.name