三言兩語說透設(shè)計模式的藝術(shù)-單例模式
寫在前面單例模式是一種常用的軟件設(shè)計模式，它所創(chuàng)建的對象只有一個實例，且該實例易于被外界訪問。單例對象由于只有一個實例，所以它可以方便地被系統(tǒng)中的其他對象共享，從而減少
今天咱們來聊聊怎么用Python搞定串口通信，讓你的電腦和各種設(shè)備愉快地“對話”。別擔(dān)心，跟著我，保證輕松上手！
首先，確保你的電腦有串口（通常是USB轉(zhuǎn)串口），然后安裝pyserial庫。打開終端或命令行，敲入這行命令：
pip install pyserial安裝好了？那咱們就開始吧！
串口通信，簡單說就是設(shè)備之間通過一根線，一個字節(jié)一個字節(jié)地傳遞信息。在Python里，我們用Serial類來控制這個過程。
(1) 打開串口
import serial# 創(chuàng)建串口對象ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)# 檢查是否成功打開if ser.isOpen(): print("串口已打開！")else: print("串口打開失敗，請檢查設(shè)置！")這里，COM3是串口號，不同的電腦可能不同，9600是波特率，要和設(shè)備一致哦！
(2) 發(fā)送數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù)很簡單，用write()方法就行：
# 準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)data_to_send = "Hello, Arduino!".encode()# 發(fā)送數(shù)據(jù)ser.write(data_to_send)print("數(shù)據(jù)已發(fā)送！")記得把字符串編碼成字節(jié)哦，因為串口通信處理的是字節(jié)流。
(3) 接收數(shù)據(jù)
接收數(shù)據(jù)要用readline()或read()方法。這里我們用readline()來讀取一行：
while True: # 讀取一行數(shù)據(jù) data_received = ser.readline().decode().strip() if data_received: print(f"收到數(shù)據(jù)：{data_received}") else: breakdecode()是把接收到的字節(jié)解碼回字符串，strip()去掉末尾的換行符。
把上面的代碼整合一下，就得到一個完整的串口收發(fā)程序：
import serialdef main(): # 創(chuàng)建串口對象 ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1) if not ser.isOpen(): print("串口打開失敗，請檢查設(shè)置！") return print("串口已打開！") # 準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù) data_to_send = "Hello, Arduino!".encode() # 發(fā)送數(shù)據(jù) ser.write(data_to_send) print("數(shù)據(jù)已發(fā)送！") while True: # 讀取一行數(shù)據(jù) data_received = ser.readline().decode().strip() if data_received: print(f"收到數(shù)據(jù)：{data_received}") else: break # 關(guān)閉串口 ser.close() print("串口已關(guān)閉！")if __name__ == "__main__": main()在實際應(yīng)用中，串口通信可能會遇到各種各樣的問題，如設(shè)備未連接、波特率不匹配等。為了確保程序的健壯性，我們需要添加錯誤處理機(jī)制：
try: # 嘗試打開串口 ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)except serial.SerialException as e: print(f"串口打開失敗: {e}")此外，使用logging模塊可以幫助我們記錄程序運行過程中的關(guān)鍵信息，便于調(diào)試和維護(hù)：
import logginglogging.basicConfig(level=logging.DEBUG)logger = logging.getLogger(__name__)# 記錄日志logger.debug("嘗試打開串口...")如果需要同時與多個設(shè)備通信，可以創(chuàng)建多個Serial實例，每個實例對應(yīng)一個設(shè)備：
device1 = serial.Serial('COM3', 9600)device2 = serial.Serial('COM4', 9600)# 向兩個設(shè)備發(fā)送相同數(shù)據(jù)data_to_send = "Hello, Devices!".encode()device1.write(data_to_send)device2.write(data_to_send)在某些場景下，你可能需要解析從設(shè)備接收到的復(fù)雜數(shù)據(jù)。Python的強(qiáng)大在于，你可以利用各種庫來處理這些數(shù)據(jù)，比如使用正則表達(dá)式提取特定模式的信息：
import re# 假設(shè)設(shè)備返回的數(shù)據(jù)格式為：Temperature: 23.5°Cpattern = r'Temperature: (/d+/./d+)°C'data_received = ser.readline().decode().strip()match = re.search(pattern, data_received)if match: temperature = float(match.group(1)) print(f"當(dāng)前溫度為：{temperature}°C")為了加深理解，嘗試設(shè)計一個小項目，比如一個溫度監(jiān)測系統(tǒng)，使用Arduino作為溫度傳感器，Python作為數(shù)據(jù)處理中心。這樣不僅可以練習(xí)串口通信，還能學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理和可視化。
串口通信是連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，掌握它將開啟無限可能。無論是DIY愛好者還是專業(yè)開發(fā)者，Python都能提供強(qiáng)大的工具箱，幫助你實現(xiàn)創(chuàng)意。
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