python3+tkinter+pyserial编写一个串口控制工具

python3+tkinter+pyserial编写一个串口控制工具

首先展示一下自己做的串口工具界面的全貌

可以看到其中包括文本框、选项框、按键、输入框还有列表，整个界面是用tkinter 实现的。

tkinter是一个方便使用python语言做界面的库，内涵多种控件，使用灵活方便

在windows系统下，tkinter 是python的自带库，就和re、os一样，直接import就能用；
但是在linux系统下，tkinter需要自行安装，指令如下：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-tk

如果不行的话，需要自己去github或者 pypi.org网站找安装包，然后在终端切换到包所在的目录，输入

python setup.py install 

一般上面两种办法都能安装成功的， import tkinter试一下，不报错就说明安装成功了。
下面代码主要是tkinter对各控件的布局、参数设置的内容，可以直接运行。具体的执行内容pass掉了。

简单概括这个脚本所包含的tkinter的使用：

1.创建Tk父窗口，作为对象调用set_init_window进行窗口控件初始化
2.涉及到按钮Button、框架Frame、标签Label、输入框Entry
还有普通文本框Text、滚动文本框scrolltext、滚动条scrollbar
以及可以用作列表的Treeview控件、下拉选项框Combobox
3.控件的place、grid布局的使用和区别
4.自动获取电脑上可用的串口，作为串口下拉选项框的值

import tkinter
from tkinter import ttk,filedialog,messagebox,scrolledtext
from tkinter import *
import openpyxl
import threading
import time
import serial
import serial.tools.list_ports
import re
from code_dic import MY_CODE
class MY_GUI():#构造函数def __init__(self,name):self.init_window_name=name#窗口控件设置初始化def set_init_window(self):                        #控件设置的内容主要是这个函数，使用非常简单，主要是调用并设置参数self.init_window_name.title('串口控制')self.init_window_name.geometry('1168x631+20+10')self.init_window_name['bg']='pink'self.init_window_name.attributes('-alpha',1)#每个控件都需要用pack、place、grid布局去安置，就是设计了一个控件，要放在什么位置的意思。#按钮self.file_choose_button=Button(self.init_window_name,text='选择文件',bg='lightblue',width=10,command=self.thread_file)self.file_choose_button.place(x=40,y=170)   #place布局，x、y指的是距离父窗口左上端点的位置，像素位置self.conduct_button=Button(self.init_window_name,text='执行',bg='lightblue',width=10,command=self.com_output)self.conduct_button.place(x=40,y=455)self.log_save_button=Button(self.init_window_name,text='保存日志',bg='lightblue',width=10,command=self.thread_save)self.log_save_button.place(x=335,y=455)self.clear_button=Button(self.init_window_name,text='清空',bg='lightblue',width=10,command=self.thread_clear)self.clear_button.place(x=460,y=455)#按钮的command参数必须要指向一个函数进行调用，我这里用多线程实现，可以使各按钮的功能无干涉#串口选择框架self.com_choose_frame=Frame(self.init_window_name)self.com_choose_frame.place(x=20,y=12)#框架容纳多个控件，使界面布局更有层次感#串口选择框架内部标签，标签的值一般不做改变self.com_label=Label(self.com_choose_frame,text='COMx: ')self.com_label.grid(row=0,column=0,sticky=E)self.baudrate_label=Label(self.com_choose_frame,text='Baudrate: ')self.baudrate_label.grid(row=1,column=0,sticky=E,pady=10)#串口框架内部下拉选项框self.com_choose=StringVar()self.com_choose_combo=ttk.Combobox(self.com_choose_frame,width=30,textvariable=self.com_choose)self.com_choose_combo['state']='readonly'self.com_choose_combo.grid(row=0,column=1,padx=15)   #grid是表格式结构，行列都从0开始，padx表示x方向上两栏的间距self.com_choose_combo['values']=self.com_name_get()   #这里调用了一个函数，函数的返回值是一个数组#下拉选项框下拉的时候出现很多选项，选中之后只显示选中的选项#波特率选项框self.baudrate_value=StringVar(value='9600')     #StringVar是一个字符串变量控件self.baudrate_choose_combo=ttk.Combobox(self.com_choose_frame,width=30,textvariable=self.baudrate_value)#选项框中选中的值会赋值给字符串变量，并显示在combobox上self.baudrate_choose_combo['values']=('9600','115200')self.baudrate_choose_combo['state']='readonly'self.baudrate_choose_combo.grid(row=1,column=1,padx=15)#串口框架内部按钮self.connect_button=Button(self.com_choose_frame,text='连接',bg='lightblue',width=10,command=self.com_connect)self.connect_button.grid(row=0,column=2,padx=15)self.cancel_button=Button(self.com_choose_frame,text='取消',bg='lightblue',width=10,command=self.com_cancel)self.cancel_button.grid(row=1,column=2,padx=15)#处理结果显示滚动文本框self.result_text=scrolledtext.ScrolledText(self.init_window_name,width=77,height=42)self.result_text.place(x=600,y=50)#滚动文本框是tkinter库自带的一个小封装，将text构件scrollbar滚动条控件组合形成的，可以直接调用#其他文本框self.file_path_text=Text(self.init_window_name,width=57,height=1)self.file_path_text.place(x=150,y=175)self.com_log_text=Text(self.com_choose_frame,width=78,height=5)self.com_log_text.grid(row =2,column =0,columnspan=3,pady=5)self.com_log_text.insert(END,'此处显示串口工作信息'+'\n')           #这一句给字符串变量赋初值#标签self.result_data_label=Label(self.init_window_name,text='输出结果')self.result_data_label.place(x=600,y=15)self.num_input_label=Label(self.init_window_name,text='输入编号： ')self.num_input_label.place(x=150,y=460)#输入编号框self.input_num=StringVar()self.input_num_entry=Entry(self.init_window_name,textvariable=self.input_num,width=10)self.input_num_entry.place(x=215,y=460)#代码解析后进行显示self.code_frame=Frame(self.init_window_name,width=78,height=29,bg='white')self.code_frame.place(x=20,y=210)#解析后的代码放在表格内显示self.code_tree=ttk.Treeview(self.code_frame,show='headings',height=10,columns=('0','1','2','3','4')) #show='headings'会隐藏首列，否则首列太宽self.code_bar=ttk.Scrollbar(self.code_frame,orient=VERTICAL,command=self.code_tree.yview)self.code_tree.configure(yscrollcommand=self.code_bar.set)self.code_tree.grid(row=0,column=0,sticky=NSEW)self.code_bar.grid(row=0,column=1,sticky=NS)self.code_tree.column('0',width=30)self.code_tree.column('1',width=250)self.code_tree.column('2',width=50)self.code_tree.column('3',width=100)self.code_tree.column('4',width=100)self.code_tree.heading('0',text='序号')self.code_tree.heading('1',text='命令')self.code_tree.heading('2',text='状态')self.code_tree.heading('3',text='失败则执行次数')self.code_tree.heading('4',text='再失败则跳转至')#执行结果显示frameself.result_frame=Frame(self.init_window_name,width=78,height=15,bg='white')self.result_frame.place(x=20,y=500)self.result_tree=ttk.Treeview(self.result_frame,show='headings',height=4,columns=('0','1','2'))self.result_bar=ttk.Scrollbar(self.result_frame,orient=VERTICAL,command=self.result_tree.yview)self.result_tree.configure(yscrollcommand=self.result_bar.set)self.result_tree.grid(row=0,column=0,sticky=NSEW)self.result_bar.grid(row=0,column=1,sticky=NS)self.result_tree.column('0',width=30)self.result_tree.column('1',width=80)self.result_tree.column('2',width=420)self.result_tree.heading('0',text='编号')self.result_tree.heading('1',text='是否成功')self.result_tree.heading('2',text='从哪句指令开始失败')#自动获取当前连接的串口名def com_name_get(self):pass#连接按键的执行内容def com_connect(self):pass#取消按键的执行内容def com_cancel(self):pass#执行按键的执行内容def com_output(self):pass#新建线程，负责选择代码文件、保存代码执行结果和清空代码表格#新建选择文件线程def thread_file(self):thisthread=threading.Thread(target=self.file_choose)thisthread.start()#选择文件打开，并在界面中显示def file_choose(self):pass#新建线程保存执行结果def thread_save(self):thisthread=threading.Thread(target=self.code_log_save)thisthread.start()#保存代码执行结果日志def code_log_save(self):pass#新建线程清空所选文件以备重新选择def thread_clear(self):thisthread=threading.Thread(target=self.file_clear)thisthread.start()#删除所选文件，清空解析后的代码表格def file_clear(self):pass
#主线程
def start():init_window=Tk()            #因为写了一个类，所以要产生一个窗口对象，调用类的函数，进行窗口的构造和控件设置my_window=MY_GUI(init_window)my_window.set_init_window()init_window.mainloop()start()

pyserial 库是python用来控制串口的库，串口的开闭、读写都可以直接调用函数

将界面中的控件和串口的控制建立联系，才能在界面里用按钮控制串口，并将读写的内容在界面的滚动文本框里进行打印。
其中，重要的部分是：

1.自动获取电脑的可用串口名，并作为串口下拉选项框的选项

import re                       #正则表达式，可匹配任何字段
import serial.tools.list_ports  #获取串口名直接调用这个工具

def com_name_get(self):self.port_list=list(serial.tools.list_ports.comports())self.com_port_names=[]self.pattern=re.compile(r'[(](.*?)[)]',re.S) if len(self.port_list)>0:for i in range(len(self.port_list)):self.com_name=re.findall(self.pattern,str(self.port_list[i]))self.com_port_names.append(self.com_name)return self.com_port_names

在设备管理器里面查看串口的话，会发现COM1这个字段即串口名字是用括号括起来的，用serial.Serial开启串口只需要把COM1这个字段进行赋值，也就是只将电脑的串口名的括号内的字段捕获，并给serial赋值，开启这个串口。

pattern=re.compile(r'[(](.*?)[)]',re.S) 
com_name=re.findall(self.pattern,str(self.port_list[i]))

以上两句是正则表达式匹配括号内的值的方法。

2.点击连接按钮，在串口日志文本框显示串口是否成功打开，如果串口连接的设备有自动启动程序，则读取设备自启动程序的输出内容并显示

import time

def com_connect(self):self.result_text.insert(END,'请连接串口设备'+'\n')self.ser_name=str(self.com_choose.get())self.ser_baudrate=str(self.baudrate_value.get())try:self.ser=serial.Serial(self.ser_name)self.ser.baudrate=self.ser_baudrateself.ser.timeout=0.5self.com_log_text.insert(END,time.ctime(time.time())+'\t\t'+'串口成功打开'+'\n')self.com_log_text.see(tkinter.END)self.com_log_text.update()while True:newline=self.ser.readline()#字节类型self.result_text.insert(END,newline)self.result_text.see(tkinter.END)self.result_text.update()except:newline=time.ctime(time.time())+'\t\t'+'串口打开故障或串口被关闭'+'\n'self.com_log_text.insert(END,newline)self.com_log_text.see(tkinter.END)self.com_log_text.update()

这三句可以实现text文本框的动态打印，不会将原有内容清楚，一直向下滚动打印

text.insert(END,newline)
text.see(tkinter.END)
text.update()

这个串口工具还包括解析一个excel表格，将表格中的内容写入串口，将串口的执行结果写道界面的两个表格里显示，以及保存等，暂时还没写入文章，有了新的文章会把链接贴上。敬请期待~