מדריך שלם להגדרת תקשורת טורית בין Python ו- Arduino

ברוכים הבאים ל-Polaridades, הבלוג שבו אנו חוקרים את הקיצוניות של כל נושא. בהזדמנות זו, אנו מביאים לכם מדריך שלם להגדרת תקשורת טורית בין Python ו- Arduino. אם אתה נלהב מתכנות ואלקטרוניקה, מידע זה יהיה שימושי מאוד עבורך. אנו נלמד אתכם צעד אחר צעד כיצד ליצור חיבור זורם ויעיל בין שני המכשירים, תוך פתיחת הדלתות לאפשרויות יצירתיות אינסופיות. האם אתה מוכן לצלול לתוך העולם המרתק של תקשורת פייתון וארדואינו? המשיכו לקרוא ותגלו!

שלטו במכשירים שלכם מ-Python עם Pyserial

בעידן האוטומציה והקישוריות, שליטה במכשירים מבית Python הפכה לכלי חיוני עבור מפתחים רבים. הודות לספריית Pyserial, ניתן ליצור תקשורת טורית עם מכשירים שונים ולשלוט בהם בצורה פשוטה ויעילה.

Pyserial היא ספריית Python המספקת ממשק לתקשורת טורית. מאפשר לך ליצור חיבורים עם מכשירים המשתמשים ביציאות טוריות, כגון Arduino, Raspberry Pi, מודמים GSM, מדפסות ועוד. עם Pyserial, ניתן לשלוח ולקבל נתונים דרך המכשירים הללו, ופותח עולם של אפשרויות מבחינת שליטה ואוטומציה.

התקנת Pyserial היא פשוטה מאוד. פשוט השתמש במנהל החבילות של Python, pip, כדי להתקין אותו בסביבת הפיתוח שלנו. לאחר ההתקנה, נוכל לייבא את הספרייה לתוכנות שלנו ולהתחיל להשתמש בפונקציות ובשיטות שלה.

כדי ליצור חיבור טורי עם התקן, עלינו לציין את היציאה אליה הוא מחובר. אנו יכולים לקבל רשימה של יציאות זמינות במערכת שלנו באמצעות הפונקציה `serial.tools.list_ports.comports()`. לאחר שזיהינו את הפורט, נוכל ליצור אובייקט של המחלקה `Serial` וליצור את החיבור.

לאחר שיצרנו את החיבור הטורי, נוכל לשלוח ולקבל נתונים באמצעות השיטות שמספקות Pyserial. לדוגמה, כדי לשלוח נתונים, אנו יכולים להשתמש בשיטת `write()`. אם אנחנו רוצים לקבל נתונים, אנחנו יכולים להשתמש בשיטת `read()`. שיטות אלו מאפשרות לנו ליצור אינטראקציה עם המכשיר בצורה דו-כיוונית, ומעניקות לנו שליטה מלאה עליו.

בנוסף לשליחה וקבלה של נתונים, Pyserial מספקת גם פונקציונליות נוספת כגון קביעת תצורה של פרמטרי תקשורת כגון קצב העברת נתונים, מספר סיביות נתונים, זוגיות ועוד. ניתן להגדיר פרמטרים אלו באמצעות שיטות כגון `baudrate()`, `bytesize()`, `parity()`, בין היתר.

תקשורת טורית בין פייתון לארדואינו: דוגמה ומדריך שלב אחר שלב

במאמר זה נלמד אתכם כיצד ליצור תקשורת טורית בין Python לארדואינו. תקשורת טורית היא דרך להעביר נתונים באופן סדרתי, כלומר, ברצף, טיפין טיפין. זוהי דרך נפוצה מאוד להחליף מידע בין מכשירים שונים, ובמקרה זה, היא תאפשר לנו לשלוח ולקבל נתונים בין המחשב שלנו ללוח Arduino שלנו.

כדי להתחיל, נצטרך להתקין את Python ואת ה-Arduino IDE במחשב שלנו. אם עדיין אין לך אותם, אתה יכול להוריד אותם מהאתרים הרשמיים שלהם.

לאחר שהכל מוגדר, הצעד הראשון יהיה לחבר את ה-Arduino שלנו למחשב באמצעות כבל USB. ודא שהלוח מחובר ומופעל כהלכה.

תצורה ב- Python
ב-Python, נשתמש במודול PySerial כדי ליצור תקשורת טורית עם Arduino. אם זה לא מותקן, אתה יכול לעשות זאת בקלות על ידי הפעלת הפקודה הבאה בטרמינל:

"`פיתון
pyserial להתקין pip
«

לאחר התקנת PySerial, נייבא את המודול לסקריפט Python שלנו:

"`פיתון
יבוא סידורי
«

לאחר מכן, נצטרך לדעת את היציאה הטורית שאליה מחובר הארדואינו שלנו. נוכל לעשות זאת על ידי ביצוע הקוד הבא:

"`פיתון
ייבוא ​​serial.tools.list_ports

ports = serial.tools.list_ports.comports()
עבור port, desc, hwid ב-sorted(ports):
print(f»Port: {port}»)
«

קוד זה יציג לנו רשימה של היציאות הטוריות הזמינות במחשב שלנו. זהה לאיזו יציאה ה-Arduino שלך מחובר ורשום אותה, נזדקק לה מאוחר יותר.

לאחר זיהוי היציאה, נוכל לפתוח תקשורת טורית באמצעות הקוד הבא:

"`פיתון
ser = serial.Serial('COMX', 9600) # החלף את COMX ביציאה המתאימה
«

כאן, 'COMX' מייצג את היציאה הטורית שאליה מחובר הארדואינו שלנו. ודא שאתה מחליף את 'COMX' ביציאה הנכונה.

תצורה ב- Arduino
בצד הארדואינו, נצטרך לכתוב איזה קוד פשוט שמאפשר לנו לשלוח ולקבל נתונים באמצעות תקשורת טורית. הנה דוגמה בסיסית:

"ארדואינו
void setup () {
Serial.begin(9600); // מהירות תקשורת
}

loid loop () {
if (Serial.available()) {
char data = Serial.read();
Serial.print(«התקבל: «);
Serial.println (נתונים);
}
עיכוב (1000);
סידורי

העברת מידע מארדואינו לפייתון: מדריך שלב אחר שלב

במדריך שלב אחר שלב זה נלמד כיצד להעביר מידע מארדואינו לפייתון בקלות וביעילות. העברת נתונים זו חיונית למי שרוצה להשתמש ב- Arduino כדי לאסוף מידע מחיישנים ולאחר מכן לעבד ולנתח אותו ב- Python.

כדי להתחיל, יהיה עליך להתקין את Python במחשב שלך. אתה יכול להוריד אותו מהאתר הרשמי שלו ולעקוב אחר הוראות ההתקנה. לאחר שהתקנת את Python, אנחנו מוכנים להתחיל.

שלב 1: חיבור פיזי
הצעד הראשון הוא ליצור חיבור פיזי בין Arduino למחשב שלך. לשם כך, תזדקק לכבל USB כדי לחבר את יציאת ה-USB של Arduino ליציאת USB זמינה במחשב שלך.

שלב 2: הגדרת Arduino
לאחר שחיברת את Arduino למחשב שלך, תצטרך להגדיר את Arduino IDE כך שהוא יוכל לתקשר עם Python. פתח את Arduino IDE ובחר את הלוח והיציאה הנכונים מתוך אפשרויות התפריט "כלים".

שלב 3: קוד ב- Arduino
כעת, תצטרך לכתוב קוד כלשהו ב- Arduino שקורא את הנתונים מהחיישנים שלך ושולח אותם לפייתון דרך היציאה הטורית. אתה יכול להשתמש בפונקציות Serial.begin() ו- Serial.print() לשם כך. ודא שקצב ההחזרה של היציאה הטורית בקוד Arduino תואם את קצב ההחזרה בקוד Python.

שלב 4: קוד בפייתון
לאחר הגדרת ה- Arduino, הגיע הזמן לכתוב את הקוד ב- Python שיקבל את הנתונים שנשלחו על ידי ה- Arduino. אתה יכול להשתמש בספריית PySerial לשם כך. ייבא את הספרייה ולאחר מכן הצג את האובייקט הסדרתי עם היציאה וקצב ההבאה הנכונים. לאחר מכן, תוכל לקרוא את הנתונים מ- Arduino באמצעות הפונקציה read() ולעבד אותם בהתאם לצרכים שלך.

שלב 5: עיבוד וניתוח נתונים
לאחר שתקבלו את הנתונים מ-Arduino ב-Python, תוכלו לעבד ולנתח אותם בהתאם לצרכים שלכם. אתה יכול להשתמש בספריות כגון NumPy ו-Pandas כדי לבצע חישובים וניתוח מתמטיים, ו-matplotlib כדי להמחיש את הנתונים בצורה של גרפים או דיאגרמות.

וכך, קוראים יקרים, אנו מגיעים לסוף המדריך המלא הזה להגדרת תקשורת טורית בין פייתון לארדואינו. אני מקווה שלא נקלעת ללולאה אינסופית של חוטים וקודים!

עכשיו כשיש לך את הכוח לחבר את שני העולמות האלה, האפשרויות הן אינסופיות! אתה יכול לגרום לארדואינו שלך לרקוד לפי הקצב של השירים האהובים עליך, או אפילו להפעיל את המאוורר כאשר טמפרטורת הסביבה עולה כאילו היית בהופעת רוק.

זכור תמיד להחזיק את מדריך העזר שלך בהישג יד, מכיוון שבעולם התכנות הזה אתה אף פעם לא יודע מתי תיתקל בשגיאה או באג. אבל אל דאגה, טעויות הן רק הזדמנויות ללמוד ולהשתפר!

אז קדימה, העז לחקור את העולם המרתק של תקשורת סדרתית בין פייתון לארדואינו. וזכור, אם אתה מוצא את עצמך במבוי סתום, אתה תמיד יכול לסמוך על קהילת המפתחים שמוכנה לעזור לך באינטרנט.

נתראה במאמר הבא, שבו נחקור קוטביות טכנולוגיות נוספות ונעזור לך לשמור על איזון בעולם הגיקים שלך! עד אז, המשיכו לתכנת בתשוקה והומור טוב!