在Windows或Ubuntu VBox上通过Python与Arduino通信的串口

Question

我有一个Arduino微控制器，正在COM3端口上监听。使用Arduino IDE和串口监视器发送和接收数据都很顺利。

我想用Python来发送和接收数据，但这并不是很明显怎么做。（如果用C#更简单，我也可以用C#。）

我找到了一些资料，比如arduino_serial.py，但这个只适用于Unix系统。幸运的是，我有一个设置好的Ubuntu 10.10虚拟机。不过，我不知道这个虚拟机能否访问串口，或者是否需要特别的步骤。

我还发现了pySerial，看起来很靠谱。但是，我也不太确定怎么使用它。它需要串口的名称。我该怎么找到这些有效的值呢？

举个例子，pySerial提到可以用以下命令“以‘19200,8,N,1’打开命名端口，超时1秒”：

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

但我不知道怎么知道/dev/ttyS1是一个有效的端口名称。

有没有好的文档可以帮助我入门呢？

更新：我在使用Ubuntu和arduino_serial，但仍然遇到问题。

这个程序在Arduino上运行：

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

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

我看到有一个叫tty0的端口可用：

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

然后我尝试用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

为什么我会收到这个错误？我哪里做错了？

Answer 1

在Windows系统中，串口的名称是从COM1开始的，比如COM1、COM2等等，而在Linux系统中，串口的名称是/dev/ttyS0对应COM1。我写了一些Python代码，用于我们的四旋翼无人机控制器，这段代码可以在Windows和Linux上运行（只要你正确提供端口名称），使用的是Pyserial库。

在Windows上，可以尝试把COM3传给Pyserial。在虚拟机中，你需要先把USB转串口适配器连接到虚拟机，或者设置一下串口部分（我使用的是VirtualBox）。如果你选择使用USB的方式，串口设备会显示为/dev/ttyUSBxx。

Answer 2

pySerial 这个库可能已经包含在你的Python里，也可能没有。如果没有的话，你需要下载并安装pySerial这个库。

而且你已经知道Arduino在COM3端口上，只需使用以下代码：

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

如果你是在Linux系统上，找出Arduino使用哪个串口是相对简单的：

dmesg | grep tty

这会给你一些类似这样的输出：[ 7.944654] usb 1-1.6: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0

所以我的Arduino在ttyUSB0上。这意味着你可以用下面的代码在Linux系统上和Arduino进行通信：

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

注意：如果你在Arduino上使用9600的波特率（大多数人都是这样），你可以直接使用serial.Serial("COM3")或者serial.Serial("/dev/ttyUSB0")，不需要其他参数。

补充说明： 你还需要记住，在实际操作中，打开端口并准备好传输数据可能需要一秒钟的时间。这意味着在调用serial.Serial()之后立即进行写操作可能不会有任何效果。所以我会使用以下代码：

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

这有点像是个小技巧，但这是我知道的在我的系统上让它工作的方法。

Answer 3

我有一个项目叫做 Yaam on CodePlex，它使用C#通过串口发送数据。你可以去看看这个项目作为例子。在C#这边（查看Yaam\Yaam.xaml.cs），你只需要使用 SerialPort 类，这个类在 System.IO.Ports 这个命名空间里。一旦你创建了这个对象并设置好一些属性（比如波特率、串口等），你只需要调用 .Open() 方法就可以了。网上还有很多其他的例子，你可以看看这些：

• http://jtoee.com/2009/02/talking-to-an-arduino-from-net-c/
• http://www.instructables.com/id/Interfacing-your-arduino-with-a-C-program/