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如何在tkinter应用程序中读取串行端口数据?

仲绍晖
2023-03-14

我正在尝试制作一个Tkinter应用程序,它连接到选定的串行端口,并向文本小部件显示发送和接收的数据。我不知道如何在这样的应用程序中处理来自串行端口的数据的持续检查,因为我最初的方法会导致应用程序窗口在几秒钟后没有响应。更具体地说,在用户选择一个端口并连接到它之后,我尝试连续运行两个函数。一个用于从串行端口读取任何可用数据(receive_data()),另一个用于用任何新数据刷新文本小部件(refresh_comms())。在此问题上的任何帮助都将不胜感激,同时也欢迎对整个代码发表评论!代码如下:

import serial
import tkinter as tk
from tkinter import ttk
import time
import threading




class Application(tk.Tk):
    rel_entrywidth_y= 0.02
    baud_rate_list = [1200, 1800, 2400, 4800, 7200, 9600, 14400, 19200]
    HEIGHT = 650
    WIDTH = 750
    
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.title("SERIAL COMMUNICATION")
        self.default_com = 'COM13'
        self.connect_state = "Not Connected"
        self.data = []
        self.temp = []
        self.createWidgets()





    def createWidgets(self):
        self.canvas = tk.Canvas(self, width=self.WIDTH, height=self.HEIGHT, bg='#adadad')
        self.canvas.pack()
        
        self.port_label = tk.Label(self.canvas, text="Select Port:", font="Courier 12", bg = '#adadad')
        self.port_label.place(anchor='nw', relx=0.01, rely=self.rel_entrywidth_y, relwidth=0.18, relheight=0.05)

        self.port_entry = tk.Entry(self.canvas, text='COM1', font="Courier 12", bg='#A6CCF0', justify='center')
        self.port_entry.insert(0, self.default_com)
        self.port_entry.place(anchor='nw', relx=0.21, rely=self.rel_entrywidth_y, relwidth=0.18, relheight=0.05)

        self.baud_rate_var = tk.StringVar(self.canvas)
        self.baud_rate_var.set(self.baud_rate_list[5])           # set default baud rate

        self.baud_label = tk.Label(self.canvas, text="  Baud Rate:", font="Courier 12", bg = '#adadad')
        self.baud_label.place(anchor='nw', relx=0.4, rely=self.rel_entrywidth_y, relwidth=0.18, relheight=0.05)

        self.baud_menu = tk.OptionMenu(self, self.baud_rate_var, *self.baud_rate_list)
        self.baud_menu.config(font='Courier 12', bg='#A6CCF0')
        self.baud_menu.place(anchor='nw', relx=0.6, rely=self.rel_entrywidth_y, relwidth=0.18, relheight=0.05)

        self.connect_button = tk.Button(self.canvas, text='Connect', font='Courier 12 bold', command=self.connect_func)
        self.connect_button.place(anchor='nw', relx=0.815, rely=self.rel_entrywidth_y, relwidth=0.15, relheight=0.05)

        self.canvas.create_line(0, 60, self.WIDTH, 60, width=1)

        #self.canvas.create_line(0, 570, WIDTH, 570, width=1)

        #self.separator1 = ttk.Separator(self.canvas, orient='horizontal', bg='#adadad')
        #self.separator1.place(relx=0, rely=0.5, relwidth=1, relheight=0.5)


        self.comm_text = tk.Text(self, width=40, height=10, font='Courier 12', state='disabled')
        self.comm_text.place(anchor='n', relx=0.63, rely=0.1, relwidth=0.7, relheight=0.75)
        self.comm_vsb = tk.Scrollbar(self, orient='vertical', command=self.comm_text.yview)
        self.comm_vsb.place(anchor='n', relx=0.985, rely=0.101, relwidth=0.03, relheight=0.749)

        self.send_button = tk.Button(self.canvas, text='Send', font='Courier 12 bold', command=threading.Thread(target=self.send_data).start())
        self.send_button.place(anchor='n', relx=0.9, rely=0.89, relwidth=0.15, relheight=0.07)
        
        self.data_entry = tk.Entry(self.canvas, font="Courier 14", bg='#d1d1d1', justify='left')
        self.data_entry.place(anchor='n', relx=0.41, rely=0.875, relwidth=0.8, relheight=0.1)

        
        self.img = tk.PhotoImage(file='serial.png')
        self.img = self.img.subsample(9)
        self.canvas.create_image(50, 500, anchor='nw', image=self.img)




    def connect_func(self):
        if self.connect_state == "Not Connected":
            self.com_port = self.port_entry.get()
            self.baud_rate = self.baud_rate_var.get()
            self.connect_button['text'] = "Close"
            self.update_idletasks()               # making sure it changes to "Close"
            print("COM PORT IS : ", self.com_port)
            print("BAUD RATE IS : ", self.baud_rate)
            try:
                self.ser = serial.Serial(self.com_port, self.baud_rate)
                self.connect_state = "Connected"
                print("Connected to", self.com_port, "successfully!")
                self.after(500, threading.Thread(target=self.receive_data()).start())
    
            except Exception as e:
                print("Error connecting to port ", self.com_port, " ... ", e)
                self.connect_button['text'] = "Connect"
                self.connect_state = "Not Connected"
                


        elif self.connect_state == "Connected":
            self.ser.close()
            print("Closing serial connection with port", self.com_port)
            self.connect_button['text'] = "Connect"
            self.connect_state = "Not Connected"
  



    def send_data(self):
        if self.connect_state == "Connected":
            self.send_data = self.data_entry.get()
            self.ser.write(self.send_data.encode())
            print("SENDING... : " + self.send_data)
            self.data.append(self.send_data)
            self.refresh_comms(self.send_data)
        else:
            print("Connect to a serial port first...")



    def refresh_comms(self, d):
        #print("temp : ", self.temp)
        #print("data : ", d)
        if len(self.temp) < len(d):             # if data has been added
            self.comm_text.configure(state='normal')
            self.comm_text.insert('end', d[len(d)-1] + '\n')
            self.comm_text.see('end')                     # scroll text
            self.comm_text.configure(state='disabled')
            self.update_idletasks()
            self.temp.append(d[len(d)-1]) 
        
        self.update_idletasks()
        self.after(500, self.receive_data)




    def receive_data(self):
        if self.ser.in_waiting:
            received = self.ser.readline().decode()
            self.data.append(str(self.com_port) + ' : ' + received)
            print("I received :", received)
        
        self.update_idletasks()
        self.after(500, self.refresh_comms(self.data))





app = Application()
app.resizable(False, False)

app.mainloop()

共有1个答案

东方俊明
2023-03-14

为了回答我自己的问题,在对这个主题进行了一些研究之后,我使它成功了。这就成功了:

  1. 为receive_data函数创建一个线程,为更新gui创建另一个线程,在连接到串行端口后调用这两个线程

连接后在线程中调用两个函数:

self.thread1 = threading.Thread(target=self.receive_data)
self.thread1.daemon = True
self.thread1.start()
                
self.thread2 = threading.Thread(target=self.update_gui)
self.thread2.daemon = True
self.thread2.start()

接收\u数据功能和更新\u gui功能本身:

    def update_gui(self):
        while True:
            try:
                if len(self.temp) < len(self.data) and self.ser != None:             # if data has been added
                    self.comm_text.configure(state='normal')
                    self.comm_text.insert('end', self.data[len(self.data)-1] + '\n')
                    self.comm_text.see('end')                     # scroll text
                    self.comm_text.configure(state='disabled')
                    self.temp.append(self.data[len(self.data)-1]) 
                time.sleep(0.2)
            except:
                pass


    def receive_data(self):
        while True:
            if self.ser != None:
                try:
                    self.received = self.ser.readline().decode().replace('\n', '')
                    self.data.append(str(self.com_port) + ': ' + self.received)
                    print("I received :", self.received)
                except:
                    pass
            time.sleep(0.2)
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