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安装Pyserial库与Python上位机开发

在进行硬件开发时，串口通信是常用的方法。本文将详细介绍如何安装Pyserial库以及Pyserial库的使用方法，同时提供一个简单的Python上位机代码框架供参考。

安装Pyserial库

安装Pyserial库是实现Python与串口通信的核心步骤。可以通过以下命令安装：

pip install pyserial

安装完成后，Pyserial库就可以在Python程序中使用，从而实现对各种串口设备的读写操作。

Pyserial库的应用开发

Pyserial库为开发者提供了丰富的接口，可以用来实现串口的开放、数据的发送和接收等功能。下面是一个简单的Pyserial库使用示例代码：

import serial
def open_ser():
    global ser
    port = 'com5'  # 更新实际的串口号
    baudrate = 9600  # 根据实际波特率调整
    try:
        ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=2)
        if ser.isOpen():
            print("串口已打开")
    except Exception as e:
        print(f"串口打开失败：{e}")
def send_msg():
    try:
        send_datas = input("请输入要发送的数据：")
        if not send_datas:
            print("请先输入要发送的数据")
        else:
            ser.write(send_datas.encode('gbk'))
            print(f"已发送数据：{send_datas}")
    except Exception as e:
        print(f"数据发送失败：{e}")
def read_msg():
    try:
        print("正在等待接收数据...")
        while ser.in_waiting() > 0:
            try:
                data = ser.read(ser.in_waiting).decode('gbk')
                if data:
                    print(f"接收到的数据：{data}")
            except Exception as e:
                print(f"接收数据失败：{e}")
    except Exception as e:
        print(f"读取数据失败：{e}")
def close_ser():
    try:
        if ser:
            ser.close()
            if not ser:
                print("串口已关闭")
            else:
                print("串口未能正确关闭")
    except Exception as e:
        print(f"关闭串口失败：{e}")

上述代码是一个简单的串口通信例子，主要实现了串口的打开、数据的发送和接收以及串口的关闭功能。这些功能可以根据实际需求进行扩展和优化。

STM32作为一个常用的嵌入式开发平台，在工业控制领域得到了广泛应用。本节将介绍一个简单的STM32程序，该程序主要用于接收并反馈数据。

STM32下位机程序设计

在STM32编程中，开发一个简单的串口程序非常有用。例如，可以设计一个接收数据并反馈的程序。以下是一个导引型程序的示例：

#include 
   
    
#include 
    
     
void USART1_Init(u32 baudrate) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    // 启用相关时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    // 配置GPIO
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;    // TX
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;  // RX
    GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    // 配置USART
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;
    USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
    USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    USART_ClearFlag(USART1, USART_Flag_TC);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    // 配置中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
int main(void) {
    SysTick_Init(72);
    // LED 初始化
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);
    // 初始化串口并进入主循环
    USART1_Init(9600);  // 替换为实际的波特率
    while(1) {
        // 模拟处理接收到的数据
        // 您可以在这里添加实际的数据处理逻辑
        delay_ms(1000);
    }
}
    
   

以上代码是一个简单的STM32串口程序，主要包括以下功能：

在实际开发中，可以根据具体需求添加更多的功能，比如：

• 数据的 crc 刷除和验证
• 投水闸方式的数据发送
• 多线程接收和发送
• 进程管理功能

这个程序可以用来验证串口通信是否正常工作。接收到的数据将会被原封不动地发送回，符合要求。

总之，从安装Pyserial库到编写Python上位机代码，再到实现STM32下位机程序，这些都是硬件开发中常用的步骤。在开发过程中，建议做到以下几点：

通过不断的实践和优化，能够快速提升自身硬件开发的效率。