Python 支持 UART 波特率的科普文章
UART（通用异步收发传输）是一种广泛使用的串行通信协议，常用于微控制器与计算机或其他外围设备之间的数据传输。在现代嵌入式系统和物联网设备中，Python正逐渐被用来实现UART通信，因为它简洁易懂且功能强大。本文将介绍如何在Python中使用UART，特别是如何设置波特率并进行基本的串口通信。
什么是波特率？
波特率（Baud Rate）是指每秒传输符号的数量，是串行通信中的一个重要参数。对于UART来说，波特率通常以每秒比特(bit per second, bps)来表示。常见的波特率有9600、115200等。在使用UART时，发送方和接收方的波特率必须一致，以确保数据能够正确接收。
Python 中的 UART 使用
要在Python中使用UART通信，通常需要借助一些库，如pySerial。这个库提供了对串口的强大支持，可以完成设备之间的串行通讯。
安装 pySerial
在开始之前，我们需要安装pySerial库。可以通过以下命令进行安装：
pip install pySerial
Python 中的基本串口示例
下面是一个简单的Python例子，展示如何设置UART波特率并发送接收数据：
import serial
import time
# 设置串口参数
ser = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1)
# 检查串口是否打开
if ser.is_open:
print("串口已打开")
else:
ser.open()
print("串口已打开")
# 发送数据
ser.write(b'Hello, UART!')
# 接收数据
time.sleep(1) # 等待一秒，确保设备有时间发送响应
if ser.in_waiting > 0:
response = ser.read(ser.in_waiting)
print(f"接收到数据: {response.decode('utf-8')}")
# 关闭串口
ser.close()
在这个例子中，我们首先导入了serial模块并设置了所需的串口和波特率。通过调用ser.write()方法发送数据，并使用ser.read()方法接收响应。
波特率的变化
波特率可以根据设备和需求进行调整。例如，如果我们需要将波特率更改为115200，只需更改baudrate=9600为baudrate=115200即可。
Mermaid 图示：UART 通信之旅
下面我们使用Mermaid语法来展示UART通信的基本流程，描述了设备之间的数据交换过程：
journey
title UART 通信之旅
section 开始通信
设备 1: 传输数据 -> 设备 2: 数据接收
section 数据交换
设备 2: 发送回应 -> 设备 1: 数据接收
section 结束通信
设备 1: 关闭串口 -> 设备 2: 等待下次通信
总结
在这篇文章中，我们讨论了UART的基本概念，介绍了如何在Python中使用pySerial库进行串行通信，并提供了一个基本的代码示例。UART通信在嵌入式开发和物联网应用中十分重要，通过适当的波特率设置与设备间的交互，开发者能够实现高效的数据传输。希望通过这篇文章，您能更好地理解UART通信在Python中的应用。如果您有进一步的疑问或想法，欢迎在评论区交流和讨论！
