คำแนะนำฉบับสมบูรณ์ในการตั้งค่าการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino
ยินดีต้อนรับสู่ Polaridades บล็อกที่เราสำรวจความสุดขั้วของแต่ละหัวข้อ ในโอกาสนี้ เราขอนำเสนอคำแนะนำฉบับสมบูรณ์ในการกำหนดค่าการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino หากคุณหลงใหลในการเขียนโปรแกรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์กับคุณอย่างมาก เราจะสอนคุณทีละขั้นตอนถึงวิธีสร้างการเชื่อมต่อที่ลื่นไหลและมีประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์ทั้งสอง เปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ในการสร้างสรรค์ที่ไม่มีที่สิ้นสุด คุณพร้อมที่จะดำดิ่งสู่โลกอันน่าทึ่งของการสื่อสาร Python และ Arduino แล้วหรือยัง? อ่านต่อและค้นหา!
ควบคุมอุปกรณ์ของคุณจาก Python ด้วย Pyserial
ในยุคของระบบอัตโนมัติและการเชื่อมต่อระหว่างกัน การควบคุมอุปกรณ์จาก Python กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักพัฒนาจำนวนมาก ต้องขอบคุณไลบรารี Pyserial ที่คุณสามารถสร้างการสื่อสารแบบอนุกรมกับอุปกรณ์ต่าง ๆ และควบคุมอุปกรณ์เหล่านั้นด้วยวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ
Pyserial เป็นไลบรารี Python ที่ให้อินเทอร์เฟซสำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม ช่วยให้คุณสร้างการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ใช้พอร์ตอนุกรม เช่น Arduino, Raspberry Pi, โมเด็ม GSM, เครื่องพิมพ์ และอื่นๆ อีกมากมาย ด้วย Pyserial คุณสามารถส่งและรับข้อมูลผ่านอุปกรณ์เหล่านี้ได้ เปิดโลกแห่งความเป็นไปได้ในแง่ของการควบคุมและระบบอัตโนมัติ
การติดตั้ง Pyserial นั้นง่ายมาก เพียงใช้ pip ตัวจัดการแพ็คเกจ Python เพื่อติดตั้งในสภาพแวดล้อมการพัฒนาของเรา เมื่อติดตั้งแล้ว เราสามารถนำเข้าไลบรารี่เข้าสู่โปรแกรมของเรา และเริ่มใช้ฟังก์ชันและวิธีการของมันได้
ในการสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับอุปกรณ์ เราต้องระบุพอร์ตที่เชื่อมต่ออยู่ เราสามารถรับรายการพอร์ตที่มีอยู่ในระบบของเราได้โดยใช้ฟังก์ชัน `serial.tools.list_ports.comports()` เมื่อเราระบุพอร์ตแล้ว เราสามารถสร้างอ็อบเจ็กต์ของคลาส 'Serial' และสร้างการเชื่อมต่อได้
เมื่อเราสร้างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมแล้ว เราก็สามารถส่งและรับข้อมูลโดยใช้วิธีการที่ Pyserial ให้ไว้ ตัวอย่างเช่น ในการส่งข้อมูล เราสามารถใช้เมธอด `write()` ได้ หากต้องการรับข้อมูล เราสามารถใช้วิธี `read()` ได้ วิธีการเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถโต้ตอบกับอุปกรณ์แบบสองทิศทาง ทำให้เราควบคุมอุปกรณ์ได้อย่างสมบูรณ์
นอกเหนือจากการส่งและรับข้อมูลแล้ว Pyserial ยังมีฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น การกำหนดค่าพารามิเตอร์การสื่อสาร เช่น อัตรารับส่งข้อมูล จำนวนบิตข้อมูล ความเท่าเทียมกัน และอื่นๆ พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถตั้งค่าได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น `baudrate()`, `bytesize()`, `parity()` และอื่นๆ
การสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino: ตัวอย่างและคำแนะนำทีละขั้นตอน
ในบทความนี้ เราจะสอนวิธีสร้างการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino การสื่อสารแบบอนุกรมเป็นวิธีการส่งข้อมูลแบบอนุกรม กล่าวคือ ทีละบิตตามลำดับ เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ และในกรณีนี้จะช่วยให้เราสามารถส่งและรับข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์และบอร์ด Arduino ของเราได้
ในการเริ่มต้น เราจะต้องติดตั้ง Python และ Arduino IDE บนคอมพิวเตอร์ของเรา หากคุณยังไม่มี คุณสามารถดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการที่เกี่ยวข้อง
เมื่อเรากำหนดค่าทุกอย่างเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนแรกคือเชื่อมต่อ Arduino เข้ากับคอมพิวเตอร์โดยใช้สาย USB ตรวจสอบให้แน่ใจว่าบอร์ดเชื่อมต่อและเปิดเครื่องอย่างถูกต้อง
การกำหนดค่าใน Python
ใน Python เราจะใช้โมดูล PySerial เพื่อสร้างการสื่อสารแบบอนุกรมกับ Arduino หากคุณยังไม่ได้ติดตั้ง คุณสามารถทำได้ง่ายๆ ด้วยการรันคำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัล:
«`หลาม
pip ติดตั้ง pyserial
« "
เมื่อเราติดตั้ง PySerial แล้ว เราจะนำเข้าโมดูลไปยังสคริปต์ Python ของเรา:
«`หลาม
นำเข้าซีเรียล
« "
ต่อไปเราจะต้องทราบพอร์ตอนุกรมที่ Arduino ของเราเชื่อมต่ออยู่ เราสามารถทำได้โดยการรันโค้ดต่อไปนี้:
«`หลาม
นำเข้า serial.tools.list_ports
พอร์ต = serial.tools.list_ports.comports()
สำหรับพอร์ต, คำอธิบาย, hwid ในการเรียงลำดับ (พอร์ต):
พิมพ์ (f»พอร์ต: {พอร์ต}»)
« "
รหัสนี้จะแสดงรายการพอร์ตอนุกรมที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ของเรา ระบุว่าพอร์ตใดที่ Arduino ของคุณเชื่อมต่ออยู่และจดบันทึกไว้ เราจะต้องใช้ในภายหลัง
เมื่อเราระบุพอร์ตแล้ว เราก็สามารถเปิดการสื่อสารแบบอนุกรมโดยใช้รหัสต่อไปนี้:
«`หลาม
ser = serial.Serial ('COMX', 9600) # แทนที่ COMX ด้วยพอร์ตที่เกี่ยวข้อง
« "
ที่นี่ 'COMX' หมายถึงพอร์ตอนุกรมที่ Arduino ของเราเชื่อมต่ออยู่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณแทนที่ 'COMX' ด้วยพอร์ตที่ถูกต้อง
การกำหนดค่าบน Arduino
ในด้าน Arduino เราจะต้องเขียนโค้ดง่ายๆ ที่ช่วยให้เราสามารถส่งและรับข้อมูลผ่านการสื่อสารแบบอนุกรมได้ นี่คือตัวอย่างพื้นฐาน:
«` Arduino
การตั้งค่าเป็นโมฆะ () {
อนุกรมเริ่มต้น(9600); // ความเร็วในการสื่อสาร
}
ห่วงเป็นโมฆะ () {
ถ้า (Serial.available ()) {
ข้อมูลถ่าน = Serial.read();
Serial.print( «ได้รับ: «);
Serial.println (ข้อมูล);
}
ล่าช้า (1000);
อนุกรม
การถ่ายโอนข้อมูลจาก Arduino ไปยัง Python: คำแนะนำทีละขั้นตอน
ในคำแนะนำทีละขั้นตอนนี้ เราจะได้เรียนรู้วิธีการถ่ายโอนข้อมูลจาก Arduino ไปยัง Python อย่างง่ายดายและมีประสิทธิภาพ การถ่ายโอนข้อมูลนี้จำเป็นสำหรับผู้ที่ต้องการใช้ Arduino เพื่อรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์ จากนั้นจึงประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลใน Python
ในการเริ่มต้น คุณจะต้องติดตั้ง Python ไว้ในคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณสามารถดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการและปฏิบัติตามคำแนะนำในการติดตั้ง เมื่อคุณติดตั้ง Python แล้ว เราก็พร้อมที่จะเริ่มต้นใช้งาน
ขั้นตอนที่ 1: การเชื่อมต่อทางกายภาพ
ขั้นตอนแรกคือการสร้างการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่าง Arduino และคอมพิวเตอร์ของคุณ โดยคุณจะต้องใช้สาย USB เพื่อเชื่อมต่อพอร์ต USB ของ Arduino กับพอร์ต USB ที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ของคุณ
ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่า Arduino
เมื่อคุณเชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์แล้ว คุณจะต้องกำหนดค่า Arduino IDE เพื่อให้สามารถสื่อสารกับ Python ได้ เปิด Arduino IDE แล้วเลือกบอร์ดและพอร์ตที่ถูกต้องจากตัวเลือกเมนู "เครื่องมือ"
ขั้นตอนที่ 3: รหัสบน Arduino
ตอนนี้ คุณจะต้องเขียนโค้ดบางส่วนใน Arduino เพื่ออ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์ของคุณและส่งไปยัง Python ผ่านพอร์ตอนุกรม คุณสามารถใช้ฟังก์ชัน Serial.begin() และ Serial.print() สำหรับสิ่งนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราการรับส่งข้อมูลของพอร์ตอนุกรมในโค้ด Arduino ตรงกับอัตราการรับส่งข้อมูลในโค้ด Python
ขั้นตอนที่ 4: โค้ดใน Python
เมื่อคุณตั้งค่า Arduino แล้ว ก็ถึงเวลาเขียนโค้ดใน Python ที่จะรับข้อมูลที่ส่งโดย Arduino คุณสามารถใช้ไลบรารี PySerial สำหรับสิ่งนี้ นำเข้าไลบรารีแล้วสร้างอินสแตนซ์อ็อบเจ็กต์ Serial ด้วยพอร์ตและอัตรารับส่งข้อมูลที่ถูกต้อง จากนั้น คุณสามารถอ่านข้อมูลจาก Arduino ได้โดยใช้ฟังก์ชัน read() และประมวลผลตามความต้องการของคุณ
ขั้นตอนที่ 5: การประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูล
เมื่อคุณได้รับข้อมูลจาก Arduino ใน Python แล้ว คุณสามารถประมวลผลและวิเคราะห์ได้ตามความต้องการของคุณ คุณสามารถใช้ไลบรารี เช่น NumPy และ Pandas เพื่อทำการคำนวณและวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ และใช้ Matplotlib เพื่อแสดงภาพข้อมูลในรูปแบบของกราฟหรือไดอะแกรม
ผู้อ่านที่รัก เรามาถึงจุดสิ้นสุดของคู่มือฉบับสมบูรณ์นี้เกี่ยวกับการตั้งค่าการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino ฉันหวังว่าคุณจะไม่ติดอยู่กับสายไฟและรหัสที่ไม่มีที่สิ้นสุด!
ตอนนี้คุณมีพลังที่จะเชื่อมโยงโลกทั้งสองนี้เข้าด้วยกัน ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด! คุณสามารถทำให้ Arduino ของคุณเต้นตามจังหวะเพลงโปรดของคุณ หรือแม้แต่เปิดพัดลมเมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงขึ้นราวกับว่าคุณอยู่ในคอนเสิร์ตร็อค
โปรดจำไว้เสมอว่าต้องมีคู่มืออ้างอิงของคุณติดตัวไว้ เนื่องจากในโลกแห่งการเขียนโปรแกรมนี้ คุณไม่มีทางรู้ได้เลยว่าจะพบกับข้อผิดพลาดหรือข้อบกพร่องเมื่อใด แต่อย่ากังวล ความผิดพลาดเป็นเพียงโอกาสในการเรียนรู้และปรับปรุง!
เอาเลย กล้าที่จะสำรวจโลกอันน่าทึ่งของการสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง Python และ Arduino และจำไว้ว่า หากคุณพบว่าตัวเองอยู่ในทางตัน คุณสามารถพึ่งพาชุมชนนักพัฒนาที่ยินดีช่วยเหลือคุณทางออนไลน์ได้ตลอดเวลา
พบกันใหม่ในบทความหน้า ซึ่งเราจะสำรวจขั้วทางเทคโนโลยีเพิ่มเติม และช่วยให้คุณรักษาสมดุลในโลกของ Geek! จนกว่าจะถึงตอนนั้น เขียนโปรแกรมต่อไปด้วยความหลงใหลและมีอารมณ์ขัน!
แสดงความคิดเห็น