无法将字符串从python发送到arduino

Question

因此，我试图创建一个简单的程序，使我可以用计算机控制RGB LED的颜色。 为了控制颜色，我在python 3上创建了一个带有tkinter的小窗口，但是问题是当我尝试更改颜色时，它根本没有响应。 我不知道发生了什么。 我试图将字符串放入arduino代码中，但可以解决，但是当我通过串行通信发送时，它根本没有响应。

Arduino代码

//pin layout
int   red = 12;
int green = 11;
int  blue = 10;

//string that will receive
String    data;
String subData;

//Color values
int value[3];

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(red,OUTPUT);
  pinMode(green,OUTPUT);
  pinMode(blue,OUTPUT);  
  }

void loop() {
  while(Serial.available() == 0);
    data = Serial.readString();

    int initialVal =0;
    int val;

    int pos = 0;

    do{
    val = data.indexOf(',',initialVal);
    subData = data.substring(initialVal,val);
    value[pos] = subData.toInt();
    pos = pos + 1;
    initialVal = val + 1;
    }while(val != -1);
    Serial.println(data);
    analogWrite(red,value[0]);
    analogWrite(green,value[1]);
    analogWrite(blue,value[2]);  


  }

这是python代码：

from tkinter import *
from serial import *


window = Tk()
#all definitions for the window
window.title("RGB LED control Panel")
window.geometry("300x180")
window.resizable(False,False)

Title = Label(window, text = "RGB control", width = 15)
Title.grid(row = 0, column = 0, columnspan = 3)

Explanation = Label(window, text = "  This window controls the \ncolor of an RGB LED. Have \n fun!!!")
Explanation.grid(row =1 , column = 3)

RedTitle = Label(window, text = "Red", width = 5, bg = "Red")
RedTitle.grid(row = 1, column = 0)

GreenTitle = Label(window, text = "Green", width = 5, bg = "Green")
GreenTitle.grid(row = 1, column = 1)

BlueTitle = Label(window, text = "Blue", width = 5, bg = "Blue")
BlueTitle.grid(row = 1, column = 2)


RedScale = Scale(window, from_ = 0, to = 255, orient = VERTICAL)
RedScale.grid(row = 2, column = 0)

GreenScale = Scale(window, from_ = 0, to = 255, orient = VERTICAL)
GreenScale.grid(row = 2, column = 1)

BlueScale = Scale(window, from_ = 0, to = 255, orient = VERTICAL)
BlueScale.grid(row = 2, column = 2)

#now the serial com with the arduino

arduino = Serial()
arduino.baudrate = 9600
arduino.port = "COM3"
arduino.open()

while 1:
    window.update_idletasks()
    window.update()

    RED = str(RedScale.get())
    GREEN = str(GreenScale.get())
    BLUE = str(BlueScale.get())

    finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE

    arduino.write(finalString.encode("utf-8"))
    print(finalString)
    print("\n")

更新资料

因此，为此更改arduino代码（在接收字符串的部分）：

  while(Serial.available() == 0);
  data = Serial.readStringUntil('\n');
  Serial.setTimeout(0.01);

以及将字符串发送到此的python代码部分：while 1：window.update_idletasks（）window.update（）

    RED = str(RedScale.get())
    GREEN = str(GreenScale.get())
    BLUE = str(BlueScale.get())

    finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE + "\n"
    if lastMsg != finalString:
        finalString= finalString.encode("utf-8")
        arduino.write(finalString)
        lastMsg = finalString

    print(finalString)

LED会更改其颜色，但有时会更改为其他颜色，并且python程序崩溃！ Serial.readStringUntil（“ \\ n”）或arduino.write（finalString）中是否缺少任何内容？

Answer 1

您正在一次又一次地向Arduino发送太多消息，所以发生的事情是，当它调用readString（）时，它需要一个很长的字符串 ，并且会在合法间隔0..2增加pos ，这意味着您正在破坏memory stack ，从那里可能发生任何事情。

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建议的修复程序：

1. 用Serial.readStringUntil('\\n')替换Serial.readString() ， 前者 超时时返回，后者匹配换行符 或 超时时返回 。 默认超时为1秒 。

2. 更改

    finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE 

   至

    finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE + "\\n" 

   并删除print("\\n")

3. 更改您的python代码，以便仅在消息内容已更改 wrt时才向Arduino发送消息。 发送的最后一个：

    last_msg = "" while 1: window.update_idletasks() window.update() RED = str(RedScale.get()) GREEN = str(GreenScale.get()) BLUE = str(BlueScale.get()) finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE + "\\n" if finalString != last_msg: arduino.write(finalString.encode("utf-8")) last_msg = finalString print(finalString) 

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注意01：即使在修复它之后，也可以考虑将Arduino代码发布到代码审查中，以获取有关代码样式和强大设计的一些反馈。

注02：即使使用了建议的修复程序，在正确的情况下， 源代码仍然容易受到 错误行为的影响 （例如：如果\\n之前readStringUntil()超时匹配，会发生什么情况？如何处理部分输入？）

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编辑1：由于您在使用get()访问对象之前未检查对象RedScale ， GreenScale和BlueScale的有效性，因此python代码崩溃，并且在 关闭 tk窗口 后 ，这显然失败了。

一个天真的解决办法是以下几点：

import sys
import time

global exitFlag
exitFlag = False

...

def endProgram():
    global exitFlag
    exitFlag = True
    window.destroy()

window.protocol("WM_DELETE_WINDOW", endProgram)

...

last_msg = ""
finalString = ""
while 1:
    if not exitFlag:
        window.update_idletasks()

    if not exitFlag:
        window.update()

    if not exitFlag:
        RED = str(RedScale.get())
        GREEN = str(GreenScale.get())
        BLUE = str(BlueScale.get())

        finalString = RED + "," + GREEN + "," + BLUE + "\n"

    if finalString != last_msg:
        arduino.write(finalString.encode("utf-8"))
        last_msg = finalString

        print(finalString)

     if exitFlag:
         sys.exit()

需要注意的是，虽然计算器是挤满了人建议这个解决方案，我认为它是坏的设计 ，我怀疑还是马车 。 正确的解决方案是重写 Scale实例的事件侦听器，以便仅当用户实际更改Scale的值时才读取和发送Scale的值。 我会让你弄清楚细节。