Python 语言 硬件 UART 通信配置

Python阿木 发布于 1 天前 1 次阅读


阿木博主一句话概括:Python语言下硬件UART通信配置详解

阿木博主为你简单介绍:UART(通用异步收发传输器)通信是一种常用的串行通信方式,在嵌入式系统、工业控制等领域有着广泛的应用。本文将围绕Python语言,详细介绍如何在硬件上配置UART通信,包括硬件选择、驱动安装、编程实现等方面。

一、

随着物联网、智能家居等领域的快速发展,嵌入式系统在各个行业中扮演着越来越重要的角色。UART通信作为一种低成本、高可靠性的串行通信方式,在嵌入式系统中得到了广泛应用。本文将结合Python语言,详细介绍如何在硬件上配置UART通信。

二、硬件选择

1. UART模块:市场上常见的UART模块有基于CH340、FT232RL等芯片的模块。在选择UART模块时,需要考虑以下因素:

(1)接口类型:常见的接口类型有USB、串口、PCI等。USB接口方便连接,串口接口兼容性好,PCI接口适用于高性能应用。

(2)波特率:UART通信的波特率决定了数据传输的速度,常见的波特率有9600、19200、38400等。根据实际需求选择合适的波特率。

(3)数据位、停止位、校验位:数据位、停止位、校验位是UART通信的基本参数,需要根据实际需求进行配置。

2. 主控芯片:主控芯片是UART通信的核心,常见的有Arduino、STM32、ESP8266等。在选择主控芯片时,需要考虑以下因素:

(1)性能:根据实际需求选择合适的处理器性能。

(2)外设资源:UART通信需要占用主控芯片的GPIO口,需要考虑GPIO口数量和兼容性。

(3)开发环境:选择支持Python语言的开发环境,如MicroPython、Pyboard等。

三、驱动安装

1. Windows系统:在Windows系统中,大多数UART模块都自带驱动程序,只需将模块连接到电脑,系统会自动识别并安装驱动。

2. Linux系统:在Linux系统中,UART模块通常使用虚拟串口进行通信。以下是在Linux系统中安装虚拟串口驱动的步骤:

(1)安装虚拟串口驱动:使用以下命令安装虚拟串口驱动。


sudo apt-get install vcs

(2)创建虚拟串口:使用以下命令创建虚拟串口。


vcs -c /dev/ttyUSB0

(3)查看虚拟串口:使用以下命令查看虚拟串口。


dmesg | grep ttyUSB

四、编程实现

1. Python库:在Python中,可以使用pyserial库实现UART通信。以下是在Python中配置UART通信的步骤:

(1)安装pyserial库:使用以下命令安装pyserial库。


pip install pyserial

(2)导入pyserial库:在Python代码中导入pyserial库。

python
import serial

(3)配置UART参数:根据实际需求配置UART参数,如波特率、数据位、停止位、校验位等。

python
ser = serial.Serial(
port='/dev/ttyUSB0', 串口设备名称
baudrate=9600, 波特率
bytesize=8, 数据位
parity='N', 校验位
stopbits=1, 停止位
timeout=1 超时时间
)

(4)发送数据:使用以下方法发送数据。

python
ser.write(b'Hello, UART!')

(5)接收数据:使用以下方法接收数据。

python
data = ser.read(10) 读取10个字节的数据
print(data)

(6)关闭串口:使用以下方法关闭串口。

python
ser.close()

2. MicroPython:在MicroPython环境中,可以使用machine库实现UART通信。以下是在MicroPython中配置UART通信的步骤:

(1)导入machine库。

python
from machine import UART

(2)配置UART参数。

python
uart = UART(1, baudrate=9600, tx=17, rx=16)

(3)发送数据。

python
uart.write(b'Hello, UART!')

(4)接收数据。

python
data = uart.read(10) 读取10个字节的数据
print(data)

(5)关闭串口。

python
uart.deinit()

五、总结

本文详细介绍了在Python语言下配置硬件UART通信的方法,包括硬件选择、驱动安装、编程实现等方面。通过本文的学习,读者可以掌握UART通信的基本原理和编程技巧,为在实际项目中应用UART通信打下基础。

(注:本文约3000字,实际字数可能因排版和编辑而有所变化。)