Arduino link with Python by serial communication (使用串列通訊連結Arduino 與Python)

建立完成的Arduino與超音波連線，除了可以透過Arduino IDE提供的窗口查看回傳的距離資訊之外，我們也可以自己寫程式來讀取。這裡介紹一個用Python讀取Arduino透過串列通訊回傳資訊的方式，透過Python讀取回傳的資訊後，我們也可以更方便的將參數做其他的使用。

事先準備

• 在下面這篇文章中[1]，有紀錄使用Arduino讀取超音波感測器的方式，可以先參考該篇文章建立Arduino程式。

• Python 中會使用一個叫做pySerial的工具。使用前需要先依照中[2]的介紹來安裝:
  1. 使用PyPI安裝: python -m pip install pyserial
  2. 使用Conda安裝:
     • conda install pyserial 或
     • conda install -c conda-forge pyserial
• 安裝前記得先確認pySerial版本是否有對應自己的Python版本。

程式編寫

要讀取電腦的串列通訊(如 USB)時，可以透過使用 serial.Serial( 通訊口名稱, baudrate)

Eq. serial.Serial(‘COM3’, baudrate)

建立並且得到由該通訊接口傳來的資料。

程式介紹

首先我建立了一個叫做SerialArduino的Class，在一開始，設定了一個讀取使用者輸入數字0來當作程式啟動的訊號的程式。當使用者輸入數字0後，會先透過前面提到的serial.Serial的方式建建立通訊，接著透過pyserial API 的readline()功能來讀取傳送過來的資料。

由於在[1]中，Arduino最後會送出的資料是，Eq. Distance : 22.22cm
的字串資料。並且在尚未處理前的樣子如以下所示:

因為Python收到的字串中我只想要顯示距離的資料，因此處理訊息資料時，我也使用了Python本身提供的split()的功能。Split()是用來將字串依照()內指定的位置來切割用，Eq:

輸入資料:  input_inf =“AB,CD,EF”

透過 input_inf.split(“,”)可以得到 [“AB”,”BC”, “EF”]。

在程式中，最後一項使用了split(“\\”)來分割，是因為在得到的資料中，最後會有 [/r/n] 的結尾，為了將其部分清除，因此必須要以 [/]來分割，但因為在Python中此方向的斜線與其他字出現時會有其他功用，所以需要以兩個反向的斜線來表示。

測試結果

建立完成Python 程式後，先將超音波接上Arduino並且與電腦連線，接著先去電腦中的 [裝置管理員] 查看接上後的串列通訊埠(port)名稱，獲得接口名稱並修改好程式後，既可執行Python程式做確認。

輸出的數據會依照障礙物距離的遠近改變時，既表示動作正常。如果想要進一步確認準度，也可以拿尺量看看實際與測量得的距離誤差。

參考資料

[1] Arduino讀取超音波距離感測器 (Arduino and Ultrasound)
[2] pySerial