ESP32 / ESP8266 Arduino教程：与Python的串行通信
本教程的目的是解释如何在运行在esp8266和 esp32 上的Python程序和Arduino程序之间建立串行连接。对ESP32的测试是使用集成在ESP32开发板中的DFRobot的ESP-WROOM-32设备进行的。简介此文章旨在解释如何在Python程序之间建立串行连接。Arduino程序将扮演echo程序的角色，返回通过串行接收的字节。在Python程序中，我们将使用PySerial模块建立串行连接。安装PySerial最简单的方法是使用Python包安装程序pip。为此，我们只需要在Windows命令行中输入以下命令：
pip install pyserial
对 ESP32 的测试是使用DFRobot的ESP-WROOM-32设备集成在ESP32 FireBeetle板上进行的。
Arduino代码本教程的Arduino代码非常简单。在Arduino设置函数中，我们将通过调用Serial对象的begin方法打开一个串行通信。请注意，Serial对象属于HardwareSerial类。begin方法接收波特率，以每秒位数为单位。我们将使用值115200，稍后我们还需要在Python程序中使用到它。void setup() {
Serial.begin(115200);
}
现在我们将继续讨论Arduino循环函数，通过它我们可以处理收到的数据。在那里，我们将通过调用Serial对象的可用方法检查是否存在可供读取的字节。此方法不接收任何参数，并返回可读取的字节数。因此，我们可以编写一个循环，它将继续读取串行端口的字节，而可用方法意味着字节是可用的。while(Serial.available()){
// Handle bytes reception
}
如需通过串行端口读取一个字节，我们只需在Serial对象上调用read方法，该方法将返回下一个可用字节。由于我们的应用程序将回收发送给发送方的内容，因此我们希望通过调用Serial对象的write方法将其写回。该方法接收我们希望发送的字节作为输入内容。while(Serial.available()){
Serial.write(Serial.read());
}
最终Arduino代码如下所示。请注意，我们在主循环每次迭代之间添加了一个小的延迟。void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
while(Serial.available()){
Serial.write(Serial.read());
}
delay(10);
}
Python代码我们将通过导入串行模块启动Python代码，这将是我们与ESP板建立串行连接所需的内容。import serial接下来，我们将创建一个Serial类对象。我们将使用无任何参数的默认构造函数，然后再对连接参数进行设置。ser = serial.Serial()接下来我们需要配置我们的串行连接参数。因此，我们需要设置波特率以匹配ESP所用的波特率。为此，我们将值115200分配给Serial类对象的波特率数据成员。ser.baudrate = 115200我们还需要指定ESP的COM端口。请注意，这与我们在Arduino IDE上用于将程序上载到ESP开发板的COM端口相同。就我而言，它是COM5，但是您的端口很可能不是它。请注意，这里设置类型为字符串。ser.port = 'COM5'现在我们已经配置了所需的全部内容，我们只需通过调用Serial对象的open方法即可打开串口。ser.open()由于连接已经打开，我们可以开始向ESP发送部分字节。我们通过调用write方法实现此过程。我们将发送一些任意数组的字节，这些字节我们将使用bytearray函数进行创建。values = bytearray()
ser.write(values)
由于我们的ESP程序将所有字节回送到Python程序，我们将创建一个while循环，它将逐字节通过串行端口进行读取，直到返回等于发送数组大小的字节数。如需从串行端口读取一个字节，我们需要调用Serial对象的read方法。此方法接收每次调用需要读取的字节数作为输入，因此我们将传递1这个数值，以逐字节进行读取。请注意，如果未设置超时，则此调用过程将会中止，直到返回指定的字节数。值得一提的是，在某些Python版本中，针对read方法的调用将返回字符串而非字节的实例，我们可以通过调用ord函数将其转换回字节。total = 0
while total < len(values):
print(ord(ser.read(1)))
total=total+1
最终Python完整代码如下所示，这些代码包含了此函数的调用过程。
total = 0
while total < len(values):
print(ord(ser.read(1)))
total=total+1
代码测试如需测试整个系统，首先使用Arduino IDE编译并将代码上传到ESP开发板。请注意，在两块ESP开发板中，当Arduino程序启动时，部分字符会被打印到串行监视器上。因此，如果我们立即运行Python程序，我们将不会收到我们发送的字节。预防此种情况的最简单方法是首先打开串行监视器以获取这些字符，然后将其关闭。之后，我们可以启动Python脚本。您应该在你正在使用的环境的Python提示符上得到与图1类似的东西，它显示了我们在正在打印的数组上定义的字节。就我而言，我正在使用IDLE，即Python IDE。
http://mc.dfrobot.com.cn/data/attachment/forum/201905/10/181750bwpy56n841i0pewn.png图1- 程序输出。
注：本文作者是Nuno Santos，他是一位和蔼可亲的电子和计算机工程师，住在葡萄牙里斯本 (Lisbon)。他写了200多篇有关ESP32、ESP8266的有用的教程和项目。
查看更多ESP32/ESP8266教程和项目：中文版教程 ： ESP32教程 合集英文版教程 ： ESP32 tutorial 合集
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