文件与文件夹、Mark、PyQt5
发布时间：2025-06-24 19:27:10 作者：北方职教升学中心 阅读量：022
9600、单选框、进程与线程一起使用；
QtGui: 包含了窗口系统、mime类文件、【数据位】、【数据位】、【校验位】、打开路径：菜单栏Tools->External Tools->Qt Designer/PyUIC/Pyqcc；1.5.1 ui_serial_port.ui 点击Qt Designer，打开Designer程序主主界面，会弹出一个窗口，这里一般是选择Main Window或者Widget，其中Main Window继承自Widget，添加了一些内容，本质二者差不多。7、
1.4.1 配置Qt Designer 菜单File->Settings-> Tools-> External Tools-> +号，进行添加。2D图像、程序实现
我们将界面原型划分成了五个区域；
串口设置区域； 接收设置区域； 数据发送区域； 数据接收区域； 导航解算和原始信息区域； 我们针对这五个区域编写相关实现代码，其具体流程如下；
使用Qt Designer工具按照界面原型设置窗口，主要使用到一些基础控件，比如按钮、URLs、【ASCII】单选框以及【显示时间】复选框组成；
设置发送/接收的数据格式，支持Hex和ASCII，Hex和ASCII是互斥的，默认选中Hex，这里我们设置：
【Hex】单选框点击事件对应的槽函数为self.rbn_data_format_hex_clicked，当点击【Hex】单选框时将会执行该函数，在该函数内会记录当前选中的是hex； 【ASCII】单选框点击事件对应的槽函数为self.rbn_data_format_ascii_clicked，当点击【ASCII】单选框时将会执行该函数，在该函数内出记录当前选中的是ascii； 【显示时间】复选框用于设置串口接收到数据时，是否在接收区域输出当前时间；
代码位于serial_port.py中__init_recv_setting__，具体如下；
def __init_recv_setting__(self): """ 接收设置初始化 :return: """ self.ui.rbn_data_format_hex.clicked.connect(self.rbn_data_format_hex_clicked) self.ui.rbn_data_format_ascii.clicked.connect(self.rbn_data_format_ascii_clicked)其中rbn_data_format_hex_clicked函数；
def rbn_data_format_hex_clicked(self): """ 接收数据格式发生变化 :return: """ if self.ui.rbn_data_format_hex.isChecked(): self.ui.rbn_data_format_ascii.setChecked(False) if self.serial_thread: self.serial_thread.date_format = 'hex'其中rbn_data_format_ascii_clicked函数；
def rbn_data_format_ascii_clicked(self): """ 接收数据格式发生变化 :return: """ if self.ui.rbn_data_format_ascii.isChecked(): self.ui.rbn_data_format_hex.setChecked(False) if self.serial_thread: self.serial_thread.date_format = 'ascii'3.1.3 初始化串口数据接收区域 串口数据接收区域由一个【文本域控件】组成，用于存放串口接收到的数据，数据长度默认最长为5000字符，超过5000字符自动清空；
这里初始化【文本域控件】为只读，并且串口接收到数据时，自动将滚动条移动至【文本域控件】的最低端；
代码位于serial_port.py中__init_recv_setting__，具体如下；
def __init_recv_data_viewer__(self): """ 初始化串口数据接收区域 :return: """ self.ui.txt_recv_data_viewer.setReadOnly(True) self.ui.txt_recv_data_viewer.textChanged.connect( lambda: self.ui.txt_recv_data_viewer.moveCursor(QTextCursor.End))3.1.4 初始化串口数据发送区域 串口数据接收区域由一个【文本输入框】和一个【发送】按钮组成，文本输入框用于输入要发送的内容，点击发送按钮，会将文本输入框的内容通过当前打开的串口发送出去；
代码位于serial_port.py中__init_send_data_viewer__，具体如下；
def __init_send_data_viewer__(self): """ 初始化串口数据发送区域 :return: """ self.ui.btn_send.clicked.connect(self.send_serial_data)设置【发送】按钮点击事件对应的槽函数为self.send_serial_data，当点击【发送】按钮时将会执行该函数进行串口数据的发送。
PyQt5主要有三个部分：
QtCore: 包含了核心的非GUI的功能。Program：python.exe程序绝对路径，根据实际安装路径填写，这里我配置的是E:\Program Files\Python\python.exe；Arguments: -m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py；Working directory： 填入$FileDir$，固定取值；具体如下：
1.4.3 配置Pyqcc 配置打开路径同Qt Designer。代码下载
大奥特曼打小怪兽 / python
参考文章
[1] PyQt5开发环境搭建和配置
[2] PyQt5从零开始环境搭建
[3] PyQt5入门
[4] python的pyserial模块接收串口助手发送HEX过来接收到非16进制乱码问题
[5] Python串口通信详解：从基础到高级
[6] 在Windows中使用PyQt和PySerial实现串口数据读取
默认会安装一键式工具
pip。
这里我们使用另一个串口包pyserial来实现：
pip install pyserial -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple为了实现串口数据的读取和发送，我们创建了一个继承自QThread的SerialThread类；
from PyQt5.QtCore import QThread,pyqtSignalimport serialclass SerialThread(QThread): """ 创建一个继承自QThread的SerialThread类，实现串口数据的读取/发送 """ # 用于发送串口数据接收信号 data_received = pyqtSignal(str) # 串口打开/接收异常 serial_error = pyqtSignal(str) .......3.6.1 初始化 在首次点击【打开串口】按钮时会创建SerialThread实例，即调用串口线程初始化方法；
def __init__(self, port, baud_rate, data_bits, parity_bits, stop_bits, data_format): """ 初始化 :param port: 串口号 :param baud_rate: 波特率 :param data_bits: 数据位 :param stop_bits: 停止位 :param parity_bits: 奇偶校验位 """ super().__init__() self.port = port self.baud_rate = baud_rate self.data_bits = data_bits self.stop_bits = stop_bits self.parity_bits = parity_bits # 串口已经运行标志位 self.running = False # 串口 self.serial = None # 数据格式 self.__date_format = data_format # 发送开启追加换行 self.__auto_line = True @propertydef date_format(self): """ #把一个getter方法变成属性 :return: """ return self.__date_format@date_format.setterdef date_format(self, value): """ # 负责把一个setter方法变成属性赋值 :param value: :return: """ if not isinstance(value, str): raise ValueError('date_format must be an str') if value not in ['hex', 'ascii']: raise ValueError('date_format must in [hex,ascii]') self.__date_format = value在这段代码中，主要就是保存构造函数传递过来的参数，比如串口号、【停止位】下拉列表；
串口：下拉列表加载系统当前可用的串口； 波特率：下拉列表设置常见的波特率，比如1200、模型、根据实际安装路径填写，这里我配置的是E:\Program Files\Python\Lib\site-packages\qt5_applications\Qt\bin\designer.exe； Working directory： 填入$FileDir$，固定取值；具体如下：
1.4.2 配置PyUIC 该工具是用于将Qt Designer工具开发完成的.ui文件转化为.py文件。
实际在测试时候发现只能接收到导航解算报文，因此猜测原始信息已经被传感器内部转换为导航解算报文了。【波特率】、
3.6.3 接受数据 串口数据的读取是由__read_data__函数完成的，在函数内部我们调用self.serial.readline()依次读取一行的数据，这里读取到的是字节数组，我们根据我们串口接收区域设置的数据格式来进行解析；
def __read_data__(self): """ 按行接收数据 :return: """ if self.serial is None or not self.serial.isOpen(): return try: # 读取串口数据 例如：b'DDR V1.12 52218f4949 cym 23/07/0' byte_array = self.serial.readline() if len(byte_array) == 0: return None # ascii显示 if self.__date_format == 'ascii': # 串口接收到的字符串为b'ABC',要转化成unicode字符串才能输出到窗口中去 data_str = byte_array.decode('utf-8') else: # 串口接收到的字符串为b'ZZ\x02\x03Z'，要转换成16进制字符串显示 data_str = ' '.join(format(x, '02x') for x in byte_array) if self.__auto_line: data_str += '\r\n' return data_str except Exception as e: print("接收数据异常：", e) self.serial_error.emit("接收数据异常！")3.6.4 发送数据 当用户在串口数据接收区域的【文本输入框】录入内容，点击【发送】按钮时，最终调用的就是串口线程的send_data方法；我们根据我们串口接收区域设置的数据格式处理将要发送的数据，然后调用self.serial.write实现串口数据的发送；
def send_data(self, data: str): """ 发送数据 :return: """ if not self.running: self.serial_error.emit("请先打开串口！") return # hex发送 比如：5a 5a 02 03 5a -> b'ZZ\x02\x03Z' if self.__date_format == 'hex': data_str = data.strip() send_list = [] while data_str != '': try: num = int(data_str[0:2], 16) except ValueError: self.serial_error.emit('请输入十六进制数据，以空格分开!') return data_str = data_str[2:].strip() send_list.append(num) if self.__auto_line: send_list.append(0x0d) send_list.append(0x0a) byte_array = bytes(send_list) else: if self.__auto_line: data += '\r\n' # ascii发送 比如：'ABC' -> b'ABC' byte_array = data.encode('utf-8') try: self.serial.write(byte_array) except Exception as e: print("发送失败", e) self.serial_error.emit('发送失败!')四、【数据位】、为方便调用Qt Designer实现界面开发和编译相应完成，可以在PyCharm配置Qt Designer和PyUIC、一、3.2 打开串口 根据硬件设备参数在串口设置区域进行配置【串口】、记住，后缀必须是.ini格式。
3.1 初始化工作 3.1.1 初始化串口设置区域 串口设置区域主要由【串口】、【波特率】、【运行时间】等文本输入框组成，其与导航解算报文字段一一对应；
原始信息区域：该部分主要由【报文头】、程序设计2.1 需求 客户这里有一款惯性设备，在惯性装置的AXS31接口，里面有两路数据，一路称为导航解算，一路称为原始信息。
其中Qt Designer是Qt设计师，PyUics是把UI界面转换成py文件，Pyrcc是资源系统转换。【GYROZ】等文本输入框组成，其与原始信息报文字段一一对应；
代码位于serial_port.py中__init_package_setting__，具体如下；
def __init_package_setting__(self): self.ui.let_nav_header.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_work_state.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_param_state.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_run_time.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_latitude.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_longitude.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_heave.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_east_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_north_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_vertical_speed.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle1.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle2.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_angle3.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity1.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity2.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_attitude_velocity3.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_fault_code.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_imu_time.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_reserved.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_response_flag.setReadOnly(True) self.ui.let_nav_check_sum.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_header.setReadOnly(True) self.ui.let_raw__imu_time.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyrox.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyroy.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_gyroz.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accex.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accey.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_accez.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_reserved.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_turntable_angle1.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_turntable_angle2.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_longitude.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_latitude.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para4.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para2_5.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para3_6.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para7.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_para8.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_comdata_valid.setReadOnly(True) self.ui.let_raw_check_sum.setReadOnly(True)这里我们仅仅是将上述这些控件设置为只读状态。【校验位】、我们通过串口读取该设备的数据并在界面显示处理，同时还需要将读取到的数据保存到文本中。【数据位】、
2.1.1 导航解算报文 波特率：230400，数据位8，停止位1，无校验；
字节 意义 类型 所占字节 备注 1-2 报文头 2字节 5a 5a 3 工作状态 1字节 0xFF等待对准 4 参数状态 1字节 B8 =0手动 B8=1自动 5-8 运行时间 4字节 单位0.05s 9-11 纬度 3字节 量纲93206.75556 12-14 经度 3字节 量纲46603.37778 15-16 升沉 2字节 最小量纲100m 17-18 东速 2字节 最小量纲100kn 19-20 北速 2字节 最小量纲100kn 21-22 垂速 2字节 最小量纲100m/s 23-25 姿态角1 3字节 最小量纲0.25*93206.75556 26-28 姿态角2 3字节 最小量纲93206.75556 29-31 姿态角3 3字节 最小量纲93206.75556 32-34 姿态角速率1(纵摇角速率) 3字节 93206.75556 度每秒 35-37 姿态角速率2 (横摇角速率) 3字节 93206.75556 度每秒 38-40 姿态角速率3(航向角速率) 3字节 93206.75556度每秒 41 故障码 1字节 B0=1 IMU接收错 42-43 IMUtime 2字节 44-47 备用 4字节 48 应答标志 1字节 可忽略 49 校验和 1字节 3-48字节累加和
2.1.2 原始信息报文 波特率：230400，数据位8，停止位1，无校验；
字节 意义 类型 所占字节 备注 1-2 报文头 Int 2字节 5a 5a 3-6 IMUtime Int 4字节 整型时戳 7-10 GYROX float 4字节 直接浮点数 11-14 GYROY float 4字节 直接浮点数 15-18 GYROZ float 4字节 直接浮点数 19-22 ACCEX float 4字节 直接浮点数 23-26 ACCEY float 4字节 直接浮点数 27-30 ACCEZ float 4字节 直接浮点数 31-34 备用 Int 4字节 35-37 转台角1 Int 3字节 量纲2.330168888888889*e4° 38-40 转台角2 Int 3字节 量纲2.330168888888889*e4° 41-43 GPS经度 Int 3字节 量纲93206.75556 44-46 GPS纬度 Int 3字节 量纲46603.37778 47-48 Para4 Int 2字节 49-50 Para[2]/para[5] Int 2字节 51-52 Para[3]/para[6] Int 2字节 53-54 Para[7] Int 2字节 55-56 Para[8] Int 2字节 57 comdatavalid Int 1字节 58 校验和 Int 1字节 3-57和校验
2.2 界面设计 首先，我们设计一个简单的用户界面，包括：
串口配置区域：【串口】、报文头、3.1.5 初始化报文解析区域 报文解析区域主要由两部分组成；
导航结算区域：该部分主要由【报文头】、这里Python path选择我们之前安装的python 3.9.6的路径：E:\Program Files\Python\python.exe。参数配置说明：
具体如下：
1.5 测试 测试Qt Designer和PyUIC、【参数状态】、【停止位】下拉列表是否已经配置，如果未配置将会弹出警告提示信息；
def __validate_setting__(self): """ 校验串口设置参数 :return: """ # 参数校验 if self.ui.cbx_com.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "请选择串口！") return False if self.ui.cbx_baud_rate.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "请选择波特率！") return False if self.ui.cbx_parity_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "请选择校验位！") return False if self.ui.cbx_data_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "请选择数据位！") return False if self.ui.cbx_data_bit.currentIndex() == -1: QMessageBox.warning(self, "Warning", "请选择停止位！") return False return True3.2.2 SerialThread SerialThread类的实现位于serial_thread.py文件中，这块我们后面单独接收。以及校验和等参数判定当前报文格式为导航结算还是原始信息；
如果为导航结算报文，保存报文到nav_data.csv，同时将报文解析到的字段一一填入界面导航结算区域对应的控件中； 如果为原始信息报文，保存报文到raw_data.csv，同时将报文解析到的字段一一填入界面原始信息区域对应的控件中； 移除已经解析的报文，截取未解析的报文，重复报文解析的流程，直至报文内容不满足导航结算、各种数据、量纲对原始字节进行了转换；def translate(hex_array: [], unit=None): """ 将字节数组转换为16进制字符串 [0x0a,0x04]-> 0x0a 0x04 :param hex_array: 字节数组 :param unit 量纲 :return: """ if unit is not None: # 将字节数组按照小端格式转换为数字 num = int.from_bytes(hex_array, byteorder='little') return num / unit return ' '.join(f'0x{val:02X}' for val in hex_array) def get_nav_sol(self): """ 获取导航解算数据 :return: """ if self.get_data_format() != PackageParse.Type.NAl_SOL: print("数据格式错误，非导航解算报文！") return None message_dict = {} # 解析报文头 message_dict['header'] = translate(self.__byte_array[0:2]) # 解析工作状态 message_dict['work_state'] = translate(self.__byte_array[2:3]) # 解析参数状态 message_dict['param_state'] = translate(self.__byte_array[3:4]) # 解析运行时间 message_dict['run_time'] = translate(self.__byte_array[4:8], 20) # 解析纬度 message_dict['latitude'] = translate(self.__byte_array[8:11], 93206.75556) # 解析经度 message_dict['longitude'] = translate(self.__byte_array[11:14], 46603.37778) # 解析升沉 message_dict['heave'] = translate(self.__byte_array[14:16], 100) # 解析东速 message_dict['east_speed'] = translate(self.__byte_array[16:18], 100) # 解析北速 message_dict['north_speed'] = translate(self.__byte_array[18:20], 100) # 解析垂速 message_dict['vertical_speed'] = translate(self.__byte_array[20:22], 100) # 解析姿态角1 message_dict['attitude_angle1'] = translate(self.__byte_array[22:25], 0.25 * 93206.75556) # 解析姿态角2 message_dict['attitude_angle2'] = translate(self.__byte_array[25:28], 93206.75556) # 解析姿态角3 message_dict['attitude_angle3'] = translate(self.__byte_array[28:31], 93206.75556) # 姿态角速率1 message_dict['attitude_velocity1'] = translate(self.__byte_array[31:34], 93206.75556) # 姿态角速率2 message_dict['attitude_velocity2'] = translate(self.__byte_array[34:37], 93206.75556) # 姿态角速率3 message_dict['attitude_velocity3'] = translate(self.__byte_array[37:40], 93206.75556) # 故障码 message_dict['fault_code'] = translate(self.__byte_array[40:41]) # IMU时间 message_dict['imu_time'] = translate(self.__byte_array[41:43]) # 备用 message_dict['reserved'] = translate(self.__byte_array[43:47]) # 应答标志 message_dict['response_flag'] = translate(self.__byte_array[47:48]) # 校验和 message_dict['check_sum'] = translate(self.__byte_array[48:49]) return message_dict3.4.3 get_raw 如果报文格式是原始信息，那么调用该方法实现原始信息报文的解析；
def get_raw(self): """ 获取原始信息报文 :return: """ if self.get_data_format() != PackageParse.Type.RAW: print("数据格式错误，非原始信息报文！") return None message_dict = {} # 解析报文头 message_dict['header'] = translate(self.__byte_array[0:2]) # IMUtime message_dict['imu_time'] = translate(self.__byte_array[2:6]) # GYROX message_dict['gyrox'] = translate(self.__byte_array[6:10]) # GYROY message_dict['gyroy'] = translate(self.__byte_array[10:14]) # GYROZ message_dict['gyroz'] = translate(self.__byte_array[14:18]) # ACCEX message_dict['accex'] = translate(self.__byte_array[18:22]) # ACCEY message_dict['accey'] = translate(self.__byte_array[22:26]) # ACCEZ message_dict['accez'] = translate(self.__byte_array[26:30]) # 备用 message_dict['reserved'] = translate(self.__byte_array[30:34]) # 转台角1 message_dict['turntable_angle1'] = translate(self.__byte_array[34:37]) # 转台角2 message_dict['turntable_angle2'] = translate(self.__byte_array[37:40]) # GPS经度 message_dict['longitude'] = translate(self.__byte_array[40:43]) # GPS纬度 message_dict['latitude'] = translate(self.__byte_array[43:46]) # Para[4](电磁/牵引时为航向) message_dict['para4'] = translate(self.__byte_array[46:48]) # Para[2]/para[5] message_dict['para2_5'] = translate(self.__byte_array[48:50]) # Para[3]/para[6] message_dict['para3_6'] = translate(self.__byte_array[50:52]) # Para[7] message_dict['para7'] = translate(self.__byte_array[52:54]) # Para[8] message_dict['para8'] = translate(self.__byte_array[54:56]) # comdatavalid message_dict['comdata_valid'] = translate(self.__byte_array[56:57]) # 校验和 message_dict['check_sum'] = translate(self.__byte_array[57:58]) return message_dict3.5 发送数据 当用户在串口数据接收区域的【文本输入框】录入内容，点击【发送】按钮时，会调用send_serial_data方法：
def send_serial_data(self, data: str): """ 发送数据 :return: """ if not self.serial_thread or not self.serial_thread.isRunning(): QMessageBox.warning(self, "Warning", "请先打开串口！") return data = self.ui.let_send_data_viewer.text() if data != "": self.serial_thread.send_data(data) self.ui.let_send_data_viewer.clear()函数内部首先校验串口是否已经打开，如果串口已经打开并且【文本输入框】输入了内容，将调用串口线程的send_data方法来进行数据发送。2；
设置【打开串口】按钮点击事件对应的槽函数为self.open_serial_connection，当点击【打开串口】按钮时将会执行该函数；
代码位于serial_port.py中__init_serial_setting__，具体如下；
def __init_serial_setting__(self): """ 初始化串口设置相关控件默认参数 设置下拉列表自动补全 https://blog.csdn.net/xuleisdjn/article/details/51434118 :return: """ # 加载可用串口 self.ui.cbx_com.setEditable(False) self.ui.cbx_com.setMaxVisibleItems(10) # 设置最大显示下列项 超过要使用滚动条拖拉 self.ui.cbx_com.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 设置插入方式\ port_list = list(serial.tools.list_ports.comports()) # 获取当前的所有串口，得到一个列表 for port in port_list: self.ui.cbx_com.addItem(port.device) # 初始化波特率列表 self.ui.cbx_baud_rate.setEditable(False) self.ui.cbx_baud_rate.setMaxVisibleItems(10) # 设置最大显示下列项 超过要使用滚动条拖拉 self.ui.cbx_baud_rate.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 设置插入方式 for baud_rate in [1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 384000, 57600, 115200, 460800, 921600, 230400, 1500000]: self.ui.cbx_baud_rate.addItem(str(baud_rate), baud_rate) # 设置默认值 self.ui.cbx_baud_rate.setCurrentIndex(7) # 初始化校验位列表 self.ui.cbx_parity_bit.setEditable(False) self.ui.cbx_parity_bit.setMaxVisibleItems(10) # 设置最大显示下列项 超过要使用滚动条拖拉 self.ui.cbx_parity_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 设置插入方式 for (key, value) in {'None': serial.PARITY_NONE, 'Odd': serial.PARITY_ODD, 'Even': serial.PARITY_EVEN, 'Mark': serial.PARITY_MARK, 'Space': serial.PARITY_SPACE}.items(): self.ui.cbx_parity_bit.addItem(key, value) # 设置默认值 self.ui.cbx_parity_bit.setCurrentIndex(0) # 初始化数据位列表 self.ui.cbx_data_bit.setEditable(False) self.ui.cbx_data_bit.setMaxVisibleItems(10) # 设置最大显示下列项 超过要使用滚动条拖拉 self.ui.cbx_data_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 设置插入方式 for data_bit in [serial.FIVEBITS, serial.SIXBITS, serial.SEVENBITS, serial.EIGHTBITS]: self.ui.cbx_data_bit.addItem(str(data_bit), data_bit) # 设置默认值 self.ui.cbx_data_bit.setCurrentIndex(3) # 初始化停止位列表 self.ui.cbx_stop_bit.setEditable(False) self.ui.cbx_stop_bit.setMaxVisibleItems(10) # 设置最大显示下列项 超过要使用滚动条拖拉 self.ui.cbx_stop_bit.setInsertPolicy(QComboBox.InsertAfterCurrent) # 设置插入方式 for data_bit in [serial.STOPBITS_ONE, serial.STOPBITS_TWO]: self.ui.cbx_stop_bit.addItem(str(data_bit), data_bit) # 设置默认值 self.ui.cbx_stop_bit.setCurrentIndex(0) # 设置点击打开串口按钮对应的槽函数 self.ui.btx_start.clicked.connect(self.open_serial_connection)3.1.2 初始化串口接收区域 串口接收区域主要由【Hex】、6、
pip工具镜像源配置。文件与文件夹、Mark、PyQt5。波特率等。8；
停止位：下拉列表设置为1、【IMUTime】、3.6.2 线程运行 串口线程初始化完成后，调用start方法，将会执行run函数；
def run(self): """ 打开串口 :return: """ # 串口已经运行 if self.running: return try: # 建立一个串口 with serial.Serial(port=self.port, baudrate=self.baud_rate, parity=self.parity_bits, bytesize=self.data_bits, stopbits=self.stop_bits, timeout=2) as self.serial: self.running = True while self.running: data = self.__read_data__() if data: self.data_received.emit(data) except Exception as e: print("打开串口时失败：", e) self.serial_error.emit("打开串口时失败！")在函数内部我们实际上就是调用了pyserial提供的Serial类去实现串口的打开，并在while循环中，调用__read_data__获取串口发送过来的数据，如果接受到数据将串口数据通过信号与槽机制推送给主线程。 4800, 9600, 19200, 384000, 57600, 115200, 460800, 921600, 230400, 1500000等；
校验位：下拉列表设置校验位为None、3.2.3 handle_data_received 当串口接收到数据时会执行handle_data_received函数，这块我们后面单独接收。这里选择的是Main Window；
将左侧Widget Box中Push button空间拖到主界面，Ctrl + S保存名称ui_serial_port.ui，默认后缀就是.ui。
本节我们将会通过PyQt5实现串口数据采集和实时通信，涉及到的技术栈包括：Python、【波特率】、【GYROX】、【波特率】、 参数配置说明：
Name：填入Qt Designer，实际可以任意取值；Program：designer.exe程序绝对路径。事件处理、一般的代码结构如下所示：from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow# 导入设计的ui界面转换成的py文件from ui_serial_port import Ui_MainWindowclass SerialPort(QMainWindow): """ 串口行为 """ def __init__(self): # QMainWindow构造函数初始化 super().__init__() self.ui = Ui_MainWindow() # 这个函数本身需要传递一个MainWindow类，而该类本身就继承了这个，所以可以直接传入self self.ui.setupUi(self)1.5.4 main.py 在当前项目下，新建main.py 文件；
import sysfrom serial_port import SerialPortfrom PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindowif __name__ == '__main__': # 先建立一个app app = QApplication(sys.argv) # 初始化一个对象，调用init函数，已加载设计的ui文件 ui = SerialPort() # 显示这个ui ui.show() # 运行界面，响应按钮等操作 sys.exit(app.exec_())运行程序：
二、复选框等；‘ 针对窗体各个区域中的控件进行初始化工作； 我们将界面相关的代码均放置在serial_port.py文件中，该文件主要包含了如下功能；
界面初始化工作； 打开串口； 接收数据； 发送数据。配置打开路径同Qt Designer，参数配置说明：Name：填入PyUIC，实际可以任意取值。【停止位】，配置完成后，当点击【打开串口】按钮，将会执行open_serial_connection函数；在open_serial_connection函数内主要会进行如下工作；
获取串口设置区域配置的参数，并对参数进行校验，具体是由__validate_setting__函数完成； 调用SerialThread创建串口线程，并将串口设置区域配置参数传递给线程； 设置串口线程接收到数据时对应的槽函数为handle_data_received，即串口接收到数据时会执行handle_data_received函数； 设置串口线程发生异常时对应的槽函数为handler_serial_error，即串口线程发生异常时，会将错误信息发送给主线程，主线程接收到错误信息，将会在界面显示； 核心代码如下：
def open_serial_connection(self): """ 打开串口 :return: """ if not self.serial_thread or not self.serial_thread.isRunning(): # 参数校验 if not self.__validate_setting__(): return # 建立一个串口 self.serial_thread = SerialThread(self.ui.cbx_com.currentText(), self.ui.cbx_baud_rate.currentData(), self.ui.cbx_data_bit.currentData(), self.ui.cbx_parity_bit.currentData(), self.ui.cbx_stop_bit.currentData(), 'hex' if self.ui.rbn_data_format_hex.isChecked() else 'ascii') self.serial_thread.data_received.connect(self.handle_data_received) self.serial_thread.serial_error.connect(self.handler_serial_error) self.serial_thread.start() self.ui.btx_start.setText("关闭串口") else: self.serial_thread.stop() # 打开串口操作 self.ui.btx_start.setText("打开串口")3.2.1 __validate_setting__ __validate_setting__函数主要就是校验【串口】、主要和时间、Pyqcc配置是否成功。【波特率】、Space；
数据位：下拉列表设置为5、还记得创建ui时选择的类吗？是Widget还是Main Window，逻辑代码类最好是继承这个这个类，即QWidget或QMainWindow。
1.5.3 serial_port.py 除ui界面代码，还需要有一个逻辑代码，而逻辑代码个人感觉使用类的形式来组织更加方便，也更优雅。【工作状态】、【校验位】、字体和文字类；
QtWidgets: 包含了一些创建桌面的UI元素和控件；1.4 环境配置 PyCharm是开发Python程序主流常用的IDE。2400、
首先需要初始化【串口】、
3.6 串口线程 PyQt已经为我们提供了串口控件，控件名称为QtSerialPort，使用方法比较简单，主要是两个模块：QSerialPort, QSerialPortInfo，但是这个控件提供的能力有限。【数据位】、环境搭建
1.1 Python 3.X安装 直接从官网下载安装包：https://www.python.org/ftp/python/；
这里我下载的包为https://www.python.org/ftp/python/3.9.6/python-3.9.6-amd64.exe，安装版本：python 3.9.6。【校验位】、【停止位】的设置，以及一个按钮用于开始打开和关闭串口；
接收设置区域：用于设置接收和发送的数据格式，支持16进制以及ASCII两种格式；这里为了简单起见，程序中发送/接收采用一样的数据格式； 16进制：例如：5a 5a 02 03 5a；ASCII格式：例如：DDR V1.12 52218f4949 cym 23/07/0； 数据发送区域：由一个文本框和一个发送按钮组成； 数据接收区域：由一个文本域组成； 如果接收到的数据时导航解算或者原始信息报文，则将解析后的数据显示在导航结算和原始信息区域； 界面效果如下(参考网上串口助手工具)；
三、原始信息报文格式； handle_data_received代码如下：
def handle_data_received(self, data): """ 接收数据 :param data:接收到的数据 :return: """ # 获取时间 current_time = QDateTime.currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss") # 超过5000字符清空 if len(self.ui.txt_recv_data_viewer.toPlainText()) > 5000: self.ui.txt_recv_data_viewer.clear() # 更新显示区域中的数据 if self.ui.cbx_show_time.isChecked(): self.ui.txt_recv_data_viewer.insertPlainText(f"[{current_time}] {data}") else: self.ui.txt_recv_data_viewer.insertPlainText(f"[{data}") # 必须是hex格式 if self.ui.rbn_data_format_ascii.isChecked(): return # 如果报文最后两位是换行符，则移除 data = data.replace('0d 0a', '') data = bytes.fromhex(data.replace(' ', '')) # 解析data while data is not None: package_parse = PackageParse(data) data_format = package_parse.get_data_format() if data_format == PackageParse.Type.NAl_SOL: # 解析数据 dict_msg = package_parse.get_nav_sol() # 写入当前时间，并保存到文件 dict_msg["current_time"] = current_time save_csv('nav_data.csv', dict_msg) # 界面显示 self.ui.let_nav_header.setText(dict_msg["header"]) self.ui.let_nav_work_state.setText(dict_msg["work_state"]) self.ui.let_nav_param_state.setText(dict_msg["param_state"]) self.ui.let_nav_run_time.setText(str(dict_msg["run_time"])) self.ui.let_nav_latitude.setText(str(dict_msg["latitude"])) self.ui.let_nav_longitude.setText(str(dict_msg["longitude"])) self.ui.let_nav_heave.setText(str(dict_msg["heave"])) self.ui.let_nav_east_speed.setText(str(dict_msg["east_speed"])) self.ui.let_nav_north_speed.setText(str(dict_msg["north_speed"])) self.ui.let_nav_vertical_speed.setText(str(dict_msg["vertical_speed"])) self.ui.let_nav_attitude_angle1.setText(str(dict_msg["attitude_angle1"])) self.ui.let_nav_attitude_angle2.setText(str(dict_msg["attitude_angle2"])) self.ui.let_nav_attitude_angle3.setText(str(dict_msg["attitude_angle3"])) self.ui.let_nav_attitude_velocity1.setText(str(dict_msg["attitude_velocity1"])) self.ui.let_nav_attitude_velocity2.setText(str(dict_msg["attitude_velocity2"])) self.ui.let_nav_attitude_velocity3.setText(str(dict_msg["attitude_velocity3"])) self.ui.let_nav_fault_code.setText(dict_msg["fault_code"]) self.ui.let_nav_imu_time.setText(dict_msg["imu_time"]) self.ui.let_nav_reserved.setText(dict_msg["reserved"]) self.ui.let_nav_response_flag.setText(dict_msg["response_flag"]) self.ui.let_nav_check_sum.setText(dict_msg["check_sum"]) if data_format == PackageParse.Type.RAW: # 解析数据 data = package_parse.get_raw() # 写入当前时间，并保存到文件 data["current_time"] = current_time save_csv('raw_data.csv', data) # 界面显示 self.ui.let_raw_header.setText(dict_msg["header"]) self.ui.let_raw__imu_time.setText(dict_msg["imu_time"]) self.ui.let_raw_gyrox.setText(dict_msg["gyrox"]) self.ui.let_raw_gyroy.setText(dict_msg["gyroy"]) self.ui.let_raw_gyroz.setText(dict_msg["gyroz"]) self.ui.let_raw_accex.setText(dict_msg["accex"]) self.ui.let_raw_accey.setText(dict_msg["accey"]) self.ui.let_raw_accez.setText(dict_msg["accez"]) self.ui.let_raw_reserved.setText(dict_msg["reserved"]) self.ui.let_raw_turntable_angle1.setText(dict_msg["turntable_angle1"]) self.ui.let_raw_turntable_angle2.setText(dict_msg["turntable_angle2"]) self.ui.let_raw_longitude.setText(dict_msg["longitude"]) self.ui.let_raw_latitude.setText(dict_msg["latitude"]) self.ui.let_raw_para4.setText(dict_msg["para4"]) self.ui.let_raw_para2_5.setText(dict_msg["para2_5"]) self.ui.let_raw_para3_6.setText(dict_msg["para3_6"]) self.ui.let_raw_para7.setText(dict_msg["para7"]) self.ui.let_raw_para8.setText(dict_msg["para8"]) self.ui.let_raw_comdata_valid.setText(dict_msg["comdata_valid"]) self.ui.let_raw_check_sum.setText(dict_msg["check_sum"]) # 一次收到若干个数据包 if data_format != PackageParse.Type.UNkNOWN and len(data) > data_format.value: data = data[data_format.value:] else: data = None文件保存函数save_csv：
def save_csv(file_name, dict: {}): """ 保存到csv文件 :param file_name:文件名 :param dict: 数据，字典格式 :return: """ file_exists = os.path.exists(file_name) # Save data to CSV file with open(file_name, 'a', newline='') as csvfile: writer = csv.writer(csvfile) # 如果文件不存在，则写入列名 if not file_exists: writer.writerow(dict.keys()) # 写入数据 writer.writerow(dict.values())3.4 报文解析 报文解析是由PackageParse类实现的，代码位于package_parse.py，在该类内部主要实现了一下功能；
判断当前报文格式是导航结算还是原始信息，由get_data_format函数实现； 实现导航结算报文的解析，由get_nav_sol函数实现； 实现原始信息报文的解析，由get_raw函数实现； 这里判断报文格式的方法很简单；
首先就是长度判定，如果是导航结算报文，长度至少为49个字符；如果是原始信息报文，长度至少是58个字符； 接着判断报文前两个字节是否为0x5a 0X5a； 然后判定第58个字节是否为3~57个字节的累加和，如果满足条件就是原始信息报文； 最后判定第49个字节是否为3~48个字节的累加和，如果满足条件就是导航结算报文； 具体代码如下：
def validate_nal_sol(self): """ 校验和 导航结算：第49个字节为3-48字节累加和 """ # 取出第3到第48字节 selected_bytes = self.__byte_array[2:48] # 计算累加和并只保留低两位数字 checksum = sum(selected_bytes) & 0xFF return checksum == self.__byte_array[48]def validate_raw(self): """ 校验和 原始信息：第58个字节为3-57字节累加和 """ # 取出第3到第48字节 selected_bytes = self.__byte_array[2:57] # 计算累加和并只保留低两位数字 checksum = sum(selected_bytes) & 0xFF return checksum == self.__byte_array[57]def get_data_format(self): """ 返回数据类型：在惯性装置的AXS31接口，里面有两路数据，一路称为导航解算，一路称为原始数 :return: 0: 导航解算 1:原始信息 2：非法数据 """ # 原始信息报文 if (len(self.__byte_array) >= 58 and self.__byte_array[0] == 0x5a and self.__byte_array[1] == 0x5a and self.validate_raw()): return PackageParse.Type.RAW # 导航解算的报文内容 if (len(self.__byte_array) >= 49 and self.__byte_array[0] == 0x5a and self.__byte_array[1] == 0x5a and self.validate_nal_sol()): return PackageParse.Type.NAl_SOL return PackageParse.Type.UNkNOWN3.4.2 get_nav_sol 如果报文格式是导航结算，那么调用该方法实现导航结算报文的解析，在函数内部根据字段单位、并在该文件中写入如下内容;
内容如下：
[global]index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple[install]trusted-host = pypi.tuna.tsinghua.edu.cn1.2 安装Pycharm 官方网站：http://www.jetbrains.com/pycharm/，提供以下安装版本：
Professional：专业版(收费，网上一大堆破解方法)Community：社区版(免费，我用的这个)，下载版本为pycharm-community-2023.3.4.exe；1.3 PyQt5安装 使用pip工具安装PyQt5工具，执行：
pip install pyqt5如果慢，用国内源：
pip install pyqt5 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple使用pip工具安装PyQt5-tools工具，执行：
pip install pyqt5-tools如果慢，用国内源：
pip install pyqt5-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple工具安装完成后的路径在E:\Program Files\Python\Lib\site-packages。文本域、Even、
双击开始安装的时候，一定要把下面的 Add Path勾上 (表示添加到环境变量，这样cmd也能使用了)，其他一路Next安装完成。基本绘画、文本框、
打开PyCharm， 新建一个项目，项目名称为serial_port。
3.2.4 handler_serial_error 串口线程发生异常时，会将错误信息发送给主线程，主线程接收到错误信息，将会在界面显示；具体实现函数为handler_serial_error；
def handler_serial_error(self, error): """ 串口接收线程异常 :param error: :return: """ QMessageBox.critical(self, '错误', error)3.3 接收数据 上面我们提到，当串口线程接收到数据时，会将数据通过信号与槽机制传递给主线程，将会由主线程handle_data_received函数进行处理；
在handle_data_received函数内主要会进行如下工作；
获取当前时间； 串口数据接收区域【文本域控件】内容超过5000个字符将会清空； 如果配置了显示当前时间，将会在接收到的数据前面插入当前时间，并将数据追加到串口数据接收区域【文本域控件】中； 如果串口接收区域配置的数据格式为hex，将会对接收到的报文信息进行解析； 解析由PackageParse类完成，解析类会根据报文数据长度、【停止位】下拉列表以及【打开串口】按钮组成。Odd、配置方法如下：在cmd窗口下执行echo %HOMEPATH%获取用户HOME目录，并在该目录下创建pip目录； 在pip目录下创建pip.ini文件。
