本帖最后由 穿西装的强子 于 2025-1-17 11:39 编辑
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我们经常会用到串口打印一些数据，有时候不直观，通过曲线观察会更加清晰明了，网上有很多工具，但是总感觉不适合自己，那就让我们自己做一个适合自己的串口波形调试工具；
为什么用到Python：
Python 是一种高级编程语言，因其简洁的语法和代码可读性而广受欢迎。 易学易用：
- Python 有相对简单的语法，这使得它成为初学者学习编程的理想选择。
- 它减少了编写程序所需的代码量，因此开发人员可以更专注于解决问题。
跨平台支持：
- Python 可以在多种操作系统上运行，如 Windows、macOS、Linux 和 Unix。
- 编写的 Python 程序无需修改即可在不同平台上运行（大多数情况下）。
丰富的标准库和第三方模块：
- Python 拥有一个庞大的标准库，提供了许多功能，比如文件 I/O、系统调用、数**算等。
- 大量的第三方库和框架让开发者能够快速实现各种复杂功能，例如网络爬虫、数据可视化、机器学习等。
面向对象和支持多种编程范式：
- Python 支持面向对象编程，同时也兼容过程化编程和函数式编程风格。
- 这种灵活性允许开发者根据项目需求选择最合适的编程方式。
社区支持和资源丰富：
- Python 拥有一个活跃且友好的社区，为新手和专业人士提供帮助。
- 社区成员不断贡献新的库、工具和教程，有助于持续学习和发展。
适用于多种应用领域：
- Python 广泛应用于 Web 开发、自动化脚本、数据分析、人工智能、机器学习等领域。
- 它也是科学计算、教育和其他专业领域的首选语言之一。
动态类型系统：
- Python 是一种解释型语言，具有动态类型系统，这意味着变量不需要显式声明类型，简化了编码过程。
- 不过这也可能带来性能上的劣势，因为相比静态类型语言，它的执行速度较慢。
良好的集成能力：
- Python 可以轻松与其他语言编写的代码集成，如 C/C++、Java 等。
- 这对于需要高性能部分或已有大型代码库的项目来说非常有用。
开源和免费：
- Python 是开源软件，意味着它是免费使用的，并且用户可以根据需要查看和修改源代码。
python+qt能够跨平台和丰富的库资源，让我们开发效率事半功倍；
设计思路
1.界面内容
串口选择，波特率选择，停止位、奇偶校验等串口功能；
串口打开按键
多曲线选择
实时曲线界面
2.设计流程
3.开始编程
界面设计，设计2个combobox,一个作为串口选择，已添加打开软件自动搜索添加到combobox内，一个作为波特率选择；设计1个按键，打开/关闭串口；设计4个checkbox，选择4个曲线的开关，默认为打开
self.setGeometry(400, 200, 800, 660) # 位置和大小
self.setMinimumSize(QtCore.QSize(self.app_w, self.app_h))
self.setMaximumSize(QtCore.QSize(self.app_w, self.app_h))
ports = serial.tools.list_ports.comports()
#### Create Gui Elements ###########
self.mainbox = QtWidgets.QWidget()
self.setCentralWidget(self.mainbox)
self.mainbox.setLayout(QtWidgets.QVBoxLayout())
self.combex = QtWidgets.QComboBox(self.mainbox)
for port, desc, hwid in sorted(ports):
self.combex.addItem(port)
self.ser =serial.Serial()
self.ser.close()
self.combex.setGeometry(10, 0, 100, 20)
self.baud = QtWidgets.QComboBox(self.mainbox)
self.baud.setGeometry(120, 0, 100, 20)
baud = [9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600]
for i in baud:
self.baud.addItem(str(i))
self.baud.setCurrentIndex(4)
self.open = QtWidgets.QPushButton("打开串口",self.mainbox)
self.open.clicked.connect(self.open_serial)
self.open.setGeometry(230, 0, 100, 20)
self.check1 = QtWidgets.QCheckBox("曲线1",self.mainbox)
self.check1.setGeometry(340, 0, 50, 20)
self.check1.setStyleSheet("background-color: yellow;")
self.check1.setChecked(True)
self.check1.stateChanged.connect(self.on_checkbox_state_changed) # 连接信号与槽函数
self.check2 = QtWidgets.QCheckBox("曲线2",self.mainbox)
self.check2.setGeometry(400, 0, 50, 20)
self.check2.setStyleSheet("background-color: red;")
self.check2.setChecked(True)
self.check2.stateChanged.connect(self.on_checkbox_state_changed) # 连接信号与槽函数
self.check3 = QtWidgets.QCheckBox("曲线3",self.mainbox)
self.check3.setGeometry(460, 0, 50, 20)
self.check3.setStyleSheet("background-color: green;")
self.check3.setChecked(True)
self.check3.stateChanged.connect(self.on_checkbox_state_changed) # 连接信号与槽函数
self.check4 = QtWidgets.QCheckBox("曲线4",self.mainbox)
self.check4.setGeometry(520, 0, 50, 20)
self.check4.setStyleSheet("background-color: blue;")
self.check4.setChecked(True)
self.check4.stateChanged.connect(self.on_checkbox_state_changed) # 连接信号与槽函数
self.label = QtWidgets.QLabel("协议示例: printf(\"<plots,%d,%d,%d,%d>\",p1,p2,p3,p4); ",self.mainbox)
self.label.setGeometry(10, 30, 400, 20)
self.canvas = pg.GraphicsLayoutWidget(self.mainbox)
self.canvas.setGeometry(0, 60, 800, 600) # 设置位置和大小
设置曲线最大100个数据宽度，设置4个曲线颜色
# Line plot
self.cpuplot = self.canvas.addPlot(title=" ", axisItems={'bottom': TimeAxisItem(orientation='bottom')})
self.p1 = self.cpuplot.plot(pen='y')
self.p2 = self.cpuplot.plot(pen='r')
self.p3 = self.cpuplot.plot(pen='g')
self.p4 = self.cpuplot.plot(pen='b')
#### Set Data #####################
self.X = deque(maxlen=100)
self.Y = deque(maxlen=100)
self.Y2 = deque(maxlen=100)
self.Y3 = deque(maxlen=100)
self.Y4 = deque(maxlen=100)
打开串口并创建dataUpdate_thead线程，该线程为串口协议处理
def open_serial(self):
#self.p1.setVisible(not self.p1.isVisible())
if self.ser.is_open == True:
self.ser.close()
self.open.setText('打开串口')
self.combex.setEnabled(True)
self.baud.setEnabled(True)
else:
print(self.combex.currentText())
self.ser = serial.Serial(self.combex.currentText(), int(self.baud.currentText()))
if(self.ser.is_open == True):
self.open.setText('关闭串口')
self.combex.setEnabled(False)
self.baud.setEnabled(False)
self.stop = 0
self.t = threading.Thread(target=dataUpdate_thead, args=(self,))
self.t.daemon = True
self.t.start() # 线程执行
协议使用的字符串形式， printf(\"<plots,%d,%d,%d,%d>\",p1,p2,p3,p4); 以此作为协议处理；
判定起始数据<,开始接收字符，未开始，则字符丢弃；判定>为结束字符，结束后开始处理内容；
将字符串通过“,”字符进行split，得到5个字符串，1个固定字符和4个数据；
判定字符串长度和校验固定字符，校验完成后将4个数据放入曲线buffer内，设置到曲线内即可；
def dataUpdate_thead(self):
start = 0
strs = ''
process= []
while True: # 为了方便测试，让数据不停的更新
if self.stop == 1 or self.ser.isOpen() == False:
return
data = self.ser.read().decode()
if data == '<':
start = 1
strs = ""
elif data == '>':
start = 0
split_list = strs.split(',')
process.clear()
for base in split_list:
process.append( base.strip())
strs = ""
if len(process) == 5 and process[0] == "plots" :
current_time = int(time.time() * 1000)
y1, y2, y3, y4 = map(int, [element.strip() for element in process[1:5]])
self.X.append(current_time)
self.Y.append(y1)
self.Y2.append(y2)
self.Y3.append(y3)
self.Y4.append(y4)
# 只在需要绘制时转换为数组
self.xdata = np.array(self.X)
self.ydata = np.array(self.Y)
self.ydata2 = np.array(self.Y2)
self.ydata3 = np.array(self.Y3)
self.ydata4 = np.array(self.Y4)
self.p1.setData(self.xdata, self.ydata)
self.p2.setData(self.xdata, self.ydata2)
self.p3.setData(self.xdata, self.ydata3)
self.p4.setData(self.xdata, self.ydata4)
if self.cnt == 2000:
self.cnt = 0
self.X = self.X[1000:]
self.Y = self.Y[1000:]
self.Y2 = self.Y2[1000:]
self.Y3 = self.Y3[1000:]
self.Y4 = self.Y4[1000:]
self.cnt += 1
elif start == 1 :
strs +=data
以下是完成后的界面；自适应范围
serial_plots.rar
(2.65 KB)
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