利用Pyserial的串口数据监控记录工具

发布时间: 2025-08-16 19:18:03 浏览量: 本文共包含678个文字，预计阅读时间2分钟

在工业自动化、嵌入式开发领域，串口通信数据监控是硬件调试的关键环节。Python生态中的PySerial库提供了一套轻量级解决方案，配合自定义脚本可实现灵活的数据采集与分析。本文将拆解工具构建的核心逻辑，并分享实战中的技术细节。

硬件准备与协议解析

使用CH340G或FT232芯片的USB转串口模块时，需注意波特率容差问题。工业现场常出现115200波特率下数据丢包现象，可通过示波器测量实际波形周期。例如某型号PLC设备要求奇偶校验位设置为EVEN，但PySerial默认配置为NONE，这会导致校验失败引发的持续重传。通过`ser = serial.Serial(port='COM3', parity='P', stopbits=2)`显式声明参数可规避此类错误。

数据流捕获与存储优化

直接使用`ser.read`会因缓冲区清空不及时丢失数据包。推荐采用多线程架构：主线程负责数据读取，子线程处理数据持久化。实测表明，在树莓派4B上运行包含10万条记录的CSV存储任务时，改用SQLite数据库可使写入速度提升3倍。对于Modbus RTU协议监控，可结合`struct.unpack`函数解析寄存器地址与数据值。

十六进制解析的字节对齐陷阱

处理Hex格式数据时，常因字节顺序处理不当导致解析错误。某次电机转速监控案例中，原始数据`b'x12x34'`若误用`hex`直接转换会得到错误值0x3132，正确方式应通过`int.from_bytes`指定大端模式转换。建议构建专用的协议解析类，封装字节切片与数值转换方法。

异常处理与断线重连机制

串口设备突发断电会导致句柄失效，需在`try-except`块中捕获`SerialException`并实现自动重连。关键代码段示例：

```python

while True:

try:

data = ser.read(ser.in_waiting)

if not data:

raise SerialException('Buffer empty')

except SerialException as e:

ser.close