python - Arduino Serial.readBytes 与 RPi 通信的奇怪行为

Question

我正在尝试通过串行 USB 将 6 个数字从 RPi 3 发送到 Arduino Uno。在 Arduino 端，它们应该是两个 long、一个 int 和三个单独的字节，这使得使用 Python3 从 RPi3 发送 13 个字节。对于调试，我将它们保持不变。 Python代码:

import serial
import struct
import time

ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
time.sleep(2)

b1 = 36
l1 = 2000 
l2 = 2000 
i1 = 120
b2 = 255
b3 = 2 

b1_struc = struct.pack("B",b1)
l1_struc = struct.pack("i",l1)
l2_struc = struct.pack("i",l2)
i1_struc= struct.pack("h",i1) 
b2_struc = struct.pack("B",b2)
b3_struc = struct.pack("B",b3)

order = b1_struc + l1_struc + l2_struc + i1_struc + b2_struc + b3_struc
# gives in total b'$\xd0\x07\x00\x00\xd0\x07\x00\x00x\x00\xff\x02'

while True:
    try:
        ser.write(order)
    except KeyboardInterrupt:
        quit()

我在 Arduino 上使用 union/struc 像这样阅读它们:

union Container {
  byte by[13];
  struct {
    byte b1;
    long l1;
    long l2;
    int i1;
    byte b2;
    byte b3;
  } ordercollection;
} order;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop(){

  if (Serial.available() > 0) {
    while (Serial.available()) {
      long check1;
      check1 = 4413;
      Serial.readBytes(order.by,13);
      if (check1 == receivecheck() || check1 == -receivecheck()) {       
        blinkLED();        
      } 
      else {

      }
    }
  }
}

void blinkLED(){
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
    delay(1000);                       
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   
    delay(1000); 
}

long receivecheck() {
  long sum;
  sum = order.ordercollection.b1 + order.ordercollection.l1 + order.ordercollection.l2
    + order.ordercollection.i1 + order.ordercollection.b2 + order.ordercollection.b3;   
  return sum;
}

因为我无法通过串行监视器进行调试(它会干扰传输)，所以我通过将所有发送的数字相加来使用某种校验和，如果正确，则 LED 开始闪烁。现在我的问题。如果我在我的 Linux(Cinnamon 18.1 64 位)上使用 Arduino IDE 1.8.1 将上面的代码上传到 arduino，传输工作正好 6 次，之后，数字不再正确传输(校验和从4431 到不同的数字，最后到 -795081763 并保持该值)。我将 Arduino 连接到我的 RPi 并尝试从那里的 Arduino IDE 加载相同的代码(版本 2:1.0.5+dsfg2-4)，但是它抛出了 error: invalid conversion from 'byte* {aka unsigned char*}' 到 'char*' [-fmpermissive] 可以使用

修复

Serial.readBytes((char*)orders.by,13);

结果是一样的:总共有 6 次正确的传输，然后就搞砸了。排除波特率、定时错误等后，我更改了行:

   Serial.readBytes((char*)orders.by,15);

奇怪的是，它奏效了。但是，当我现在从我的 linux 笔记本到 Arduino 上用这个改变的行加载相同的代码时，它根本不起作用(不是一个单一的传输)!因为我想尽可能少地修改 Arduino 代码(因为有几个人正在使用他们自己的项目访问它)，所以我想知道，为什么它不能像我在上面的代码中使用 Serial. readBytes(orders.by,13); 它是否与有符号/无符号字节/字符有关，所以我可以通过更改 python 代码来修复它？

谢谢!

编辑

我解开了一个谜团:Linux Mint 上的 Arduino IDE 似乎产生了有缺陷的结果。我将工作代码从 RPi 迁移到 Windows 机器，并为 Serial.readBytes((char*)orders.by,15); 和 Serial.readBytes(orders. by,15); 然而我在思考为什么我必须将长度设置为 15 个字节，即使我的命令只有 13 个字节长。

Answer 1

在您闪烁 LED 后，您的代码在 2 秒内不会从串口读取。同时，您不断地从 Python 代码发送数据。这会溢出串行缓冲区，并且您的串行流会不同步。

您应该通过添加超过 2 秒的延迟来减慢您的 Python 代码。

while True:
    try:
        ser.write(order)
        time.sleep(3);
    except KeyboardInterrupt:
        quit()