python - Arduino Sketch适用于Serial Monitor，但不适用于pyserial

Question

我正在python中测试此简单的arduino代码，但它在arduino序列中有效，而在python中不起作用。
用户定义指示灯的闪烁次数。
这适用于arduino串行监视器。但是当我在python中使用它时不起作用。有人可以帮忙吗？
谢谢

Arduino代码：

int ledPin = 13;   // select the pin for the LED
int val = 0;       // variable to store the data from the serial port

void setup() {
  pinMode(ledPin,OUTPUT);    // declare the LED's pin as output
  Serial.begin(9600);  

  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect (USB)
  }
  establishContact();
}

void establishContact(){
 while (Serial.available() <= 0){
    val = Serial.parseInt(); 
    Serial.flush();
//    Serial.println("Est");
  }
}

void loop () {
    if (val>0) {
    for(int i=0; i<val; i++) {
      digitalWrite(ledPin,HIGH);
      delay(150);
      digitalWrite(ledPin, LOW);
      delay(150);
    }
    val=0;
    }
}

Python代码：

import serial
import time
ser = serial.Serial('/dev/tty.usbmodem1421', baudrate=9600,timeout =None)

def blinkLED(x):
    ser.write(x)
    return;

Answer 1

首先，我假设您确实在代码中的某处调用了

blinkLED('10')

否则，整个讨论毫无意义。

在这方面，我将如下更改您的函数 blinkLED(x)：

def blinkLED(x):
    ser.write(x)
    ser.flushOutput()
    return

其次，我不完全相信此代码：

1: void establishContact() {
2:    while (Serial.available() <= 0){
3:        val = Serial.parseInt(); 
4:        Serial.flush();
5:    }
6: }

首先，我不确定您认为 Serial.flush()应该在那做什么，因为根据 documentation，它“等待传出串行数据的传输完成”，但是您不会继续发送任何信息 Serial输出。

第二，当您在第一次循环迭代中位于第 2:行时，有两种可能的情况：


A. Serial输入上有可用的内容，因此， Serial.available() > 0，您没有进入循环，也没有阅读 val
B. Serial输入（因此是 Serial.available() == 0）上没有任何内容，您进入了循环。现在有两个子情况：


B.1。如果 Serial输入上没有任何内容，则您将一直读 0并停留在该循环中
B.2。如果 Serial输入中出现某种情况，则有3种情况：


B.2.I.输入数据在执行 Serial.parseInt()之后立即到达，因此在下一个循环迭代中， Serial.available() <= 0为false，并且您退出循环而没有读取您的 val（也就是说，在情况A中结束）。
B.2.II．当执行 Serial.parseInt()时，输入数据就正确到达，并且您已成功将所有输入字节解析为 val。但是， Serial输入中没有任何内容，因此条件 Serial.available() <= 0仍然成立，您仍然陷于循环中
B.2.III。当您执行 Serial.parseInt()时，输入数据将正确到达，并且您已成功将某些输入字节解析为 val。 \r会忽略不属于Int值的其他一些字节（例如 \n， \t， Serial.parseInt()，空格，字母符号等），并保留在 Serial输入缓冲区中。因此，在下一个循环中，迭代 Serial.available() <= 0为false，然后退出循环。




当您呼叫 blinkLED('10')时，您将遇到以下情况之一：A.，B.2.I。或B.2.II ..这说明了为什么您看不到任何闪烁：要么您仍然陷于循环中，要么跳过了它却没有阅读任何内容，但仍然有 val == 0。

情况B.2.III。是唯一以工作草图结束的情况。这是使用Arduino串行监视器时发生的情况，因为默认情况下，当您在键盘上按 \n时，后者会发送一个附加的 \r\n（或 enter？我不记得了。。）。

因此，我认为这解释了为什么在使用串行监视器时草图可以起作用，而在使用python代码时却不能起作用。一个快速的测试是修改 blinkLED(x)，如下所示：

def blinkLED(x):
    ser.write(x)
    ser.write('\n')
    ser.flushOutput()
    return

注意：使用串行监视器可以进行一些测试，甚至 pyserial都可以使用此修复程序，但这并不意味着您的草图现在是正确的，并且始终可以使用。实际上，代码可能仍然会失败，例如如果 Serial.available > 0太早，那么您仍然不会进入循环主体并解析 val。



@ArnoBozo建议更改 establishContact()如下：

1: void establishContact() {
2:    while (Serial.available() > 0){
3:        val = Serial.parseInt(); 
4:        Serial.flush();
5:    }
6: }

我认为这种设计也是有缺陷的，因为您再一次不能保证在您检查 Serial.available() > 0时 python对应物已经发送了数据（或已接收到数据）。如果不是这种情况，则不会执行循环主体，并且您永远不会解析 val。当然，您可以尝试使用 delay()进行游戏，但这会使整个草图非常脆弱。



最后观察：如果查看 Serial.parseInt()的 documentation，则会发现：


  
  如果没有读取到可配置的超时值的字符，或者读取了非数字，则分析停止。
  如果在发生超时（请参见Serial.setTimeout（））时未读取有效数字，则返回0；否则返回0。
  


如果检查 Serial.setTimeout()的 documentation，则会发现 timeout“默认为1000毫秒”。再次，以重复自己和显得学究为代价，除非绝对必要，否则不应依赖通讯协议中的超时和延迟（例如，启发式地决定是时候释放与外部实体不再通信的资源了参与交流）。

因此，我的建议是擦除 Serial.parseInt()并编写自己的解析器，或者以更强大的方式使用它。您要实现的目标：

Serial.setTimeout(0);            // disables timeout
while (val == 0) {               // discard any 'garbage' input
    val = Serial.parseInt();     // keeps trying to read an Int
}

这种方法相当残酷（但是YOLO）：Arduino直到解析成与 int不同的 0时，才会停止尝试。同样，您应该在电话号码后发送一个无效数字（例如 \n），因为否则 Serial.parseInt()不会返回，因为 timeout现在等于 0。

（请注意，我没有测试此代码，如果我误解了库文档的某些部分，它也可能无法正常工作。）