Python GUI编程串口通信详解：PyQt5与pyserial的完美结合175

在现代嵌入式系统和自动化控制领域，串口通信扮演着至关重要的角色。它允许计算机与各种外部设备进行数据交换，例如传感器、执行器、单片机等等。而Python，凭借其简洁易懂的语法和丰富的库，成为了许多开发者进行串口编程的首选语言。然而，仅仅依靠命令行界面进行串口通信并不直观，也难以进行复杂的交互操作。因此，结合GUI编程，打造一个用户友好的串口调试工具，就显得尤为重要。本文将深入探讨如何使用Python的PyQt5库进行GUI编程，并结合pyserial库实现高效稳定的串口通信。

一、必要库的安装

在开始之前，我们需要安装两个关键库：PyQt5和pyserial。PyQt5是一个功能强大的跨平台GUI框架，而pyserial则提供了对串口操作的便捷接口。可以使用pip命令进行安装：pip install PyQt5 pyserial

确保你的系统已经安装了Python 3.6或更高版本。安装完成后，我们就可以开始编写代码了。

二、PyQt5 GUI设计

PyQt5提供了丰富的GUI组件，我们可以根据需要选择合适的组件来构建我们的串口调试工具。一个典型的串口调试工具通常包含以下组件：
串口选择下拉菜单：允许用户选择可用的串口。
波特率设置：设置串口通信的波特率。
数据位、校验位、停止位设置：设置串口通信的参数。
打开/关闭串口按钮：控制串口的打开和关闭。
发送数据文本框和按钮：输入和发送数据到串口。
接收数据文本框：显示从串口接收到的数据。
清除按钮：清除接收数据文本框的内容。

可以使用Qt Designer设计界面，也可以直接使用PyQt5的代码编写界面。Qt Designer可以方便地拖拽组件，并进行布局调整，提高开发效率。设计完成后，可以使用pyuic5工具将.ui文件转换为.py文件，方便在Python代码中使用。

三、pyserial串口操作

pyserial库提供了简单易用的串口操作接口。以下是一些常用的函数：
Serial(port, baudrate, bytesize, parity, stopbits, timeout): 创建串口对象，其中port指定串口号，baudrate指定波特率，其他参数指定通信参数。
open(): 打开串口。
close(): 关闭串口。
write(data): 向串口发送数据。
read(size): 从串口读取数据。
readline(): 从串口读取一行数据。
in_waiting: 获取串口缓冲区中可读取的字节数。

四、代码示例

以下是一个简单的示例，演示了如何使用PyQt5和pyserial创建一个基本的串口调试工具。由于代码较长，这里只提供核心部分，完整代码可以参考附录：import sys
from import *
from import *
import serial
class SerialGUI(QWidget):
def __init__(self):
super().__init__()
# ... (GUI组件初始化代码) ...
self.serial_port = None
(self.open_serial)
(self.close_serial)
(self.send_data)
def open_serial(self):
port = ()
baudrate = int(())
try:
self.serial_port = (port, baudrate)
(False)
(True)
self.start_reading() #开启接收线程
except as e:
(self, "Error", str(e))
def close_serial(self):
if self.serial_port:
()
self.serial_port = None
(True)
(False)
def send_data(self):
if self.serial_port:
data = ().encode()
(data)
def start_reading(self):
self.reading_thread = QThread()
= SerialReader(self.serial_port)
(self.reading_thread)
()
(self.update_receive_text)
()

class SerialReader(QObject):
data_received = pyqtSignal(str)
def __init__(self, serial_port):
super().__init__()
self.serial_port = serial_port
def run(self):
while True:
if self.serial_port.in_waiting > 0:
data = ().decode()
(data)
#....

if __name__ == '__main__':
app = QApplication()
gui = SerialGUI()
()
(app.exec_())