通过串口与 Arduino 接口(interface)的 Python 代码无法在 Raspberry Pi 上运行

Question

我有一个 python 脚本，可以通过串口与 arduino 进行通信。它在我的计算机上按预期工作，但当我在 Raspberry Pi 上运行脚本时，它不起作用。打印“已发送:1”后卡住了。我认为它卡在等待来自 arduino 的一个字节(来自 sendValue 的第一行)。但是，我不知道为什么会发生这种情况，因为它在我的计算机或 Pi 的串行监视器上运行良好。

Python 脚本:

import serial
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)

def sendValue(value):
    ser.read(1) # Arduino will send one byte when it's ready for the value
    ser.write(value) # Send value
    print("Sent: {}".format(value))
    return;

ser.write('1') # Select function '1'
print("Sent: 1")

sendValue('5000') # Send 1st parameter to function '1'
sendValue('4000') # Send 2nd parameter to function '1'

while True:
    print(ser.readline())

Arduino 代码:

int task = 0;

int val = 0;
int val2 = 0;
int val3 = 0;

void task1(int length){
    Serial.println(length);
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(length);
    digitalWrite(13, LOW);
}

void task2(int length1, int length2){
    Serial.print("Running task2 with parameters ");
    Serial.print(length1);
    Serial.print(" and ");
    Serial.println(length2);
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(length1);
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(500);
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(length2);
    digitalWrite(13, LOW);
}

void waitForSerial(){
    while(Serial.available() == 0);
}

int getValue(){
    Serial.write(48);
    waitForSerial();
    return Serial.parseInt();
}

int getCommand(){
    if(Serial.available() == 0){
        return -1;
    }

    String in = "";

    in += (char)Serial.read();

    return in.toInt();
}

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
    task = getCommand();

    switch(task){
        case 0:
            val = getValue();
            task1(val);
            val = 0;
            break;
        case 1:
            val = getValue();
            val2 = getValue();

            task2(val, val2);
            val = val2 = 0;
            break;
    }
}

我尝试在 ser.read(1) 中添加延迟，我认为它被卡住了，但仍然不起作用。

我无法决定是否将其放在 Raspberry Pi 社区或 Arduino 社区上，所以我将其放在这里。

Answer 1

您可能遇到与 Arduino 自动重置相关的问题。当 Arduino 重置时，需要几秒钟的时间来“重新启动”并开始运行其主程序 (loop())。当您连接到带有 Unix 操作系统的 Arduino(例如 Raspberry Pi)时，它会触发自动重置。如果您的 Python 脚本在连接后立即向 Arduino 发送数据，则该数据可能会被引导加载程序而不是 Arduino 处理器代码捕获，因为处理器尚未准备好，因此 Arduino 的行为就像什么都没有发生一样。如果您在 Windows 上测试 Arduino，您可能不会看到此行为；某些 Windows 配置不会在初始连接时触发自动重置，串行监视器也是如此。

我的解决方案只是在 python 脚本中创建串行连接之后、传输任何数据之前添加 5 秒的延迟。如果这解决了问题，那么您就可以更有创意的解决方案来告诉主机 Arduino 何时准备就绪。例如，您可以在 Arduino 草图的 setup() 部分末尾向主机打印一行 (Serial.println('READY');)。您还可以在 setup() 例程末尾添加几行代码，使板载 LED 闪烁，作为故障排除的视觉提示:

pinMode(13, OUTPUT);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(150);
digitalWrite(13, LOW);
delay(150);
digitalWrite(13, HIGH);
delay(150);
digitalWrite(13, LOW);

当您看到两次闪烁时，您知道处理器已准备好接收来自主机程序的通信。