写一个串口读数据，并用波形图显示的程序，基于pyqt5、pyqtgraph、qtdesigner、python，功能包括串口打开关闭、读串口数据并显示在波形图、显示串口传输数据

<think>好的，用户需要一个基于PyQt5、pyqtgraph和Python的串口通信程序示例，要求包含打开/关闭串口功能，并能将数据显示在波形图上。首先，我需要确定所需的库和组件。 首先，PyQt5用于构建GUI界面，包括按钮和布局。pyqtgraph适合实时数据绘制，因为它性能较好。然后，串口通信需要用到pyserial库，所以用户需要安装这三个库：PyQt5、pyqtgraph和pyserial。 接下来，设计界面布局。主窗口应该包含串口配置的下拉菜单、波特率选择、打开/关闭按钮，以及一个波形图区域。使用QComboBox让用户选择端口和波特率，QPushButton控制串口开关，pyqtgraph的PlotWidget显示波形。 然后，处理串口部分。当用户点击打开按钮时，程序需要读取选择的端口和波特率，初始化串口连接。使用serial.tools.list_ports.list_ports()获取可用端口。点击关闭按钮时，关闭串口连接。 数据读取方面，需要创建一个QTimer定时器，定期读取串口缓冲区中的数据。假设数据是ASCII格式的浮点数，每行一个数值。读取后将其添加到数据列表中，并更新波形图。注意处理可能的异常，比如串口断开或数据格式错误。 实时绘图部分，使用pyqtgraph的PlotWidget，设置合适的参数如范围、标题等。数据存储使用一个固定长度的队列，保持波形图显示最新的数据点，避免内存无限增长。 最后，测试代码是否正常运行，确保各个按钮功能正常，数据能够正确显示。同时提醒用户可能需要根据实际硬件调整数据解析部分，比如换行符处理或数据格式转换。 在相关问题部分，考虑用户可能遇到的后续问题，比如如何优化实时性、处理多通道数据或添加保存功能。这些可以作为扩展点，帮助用户进一步开发应用。</think>这里为您提供一个完整的PyQt5+pyqtgraph串口数据可视化实现方案： ```python import sys import serial import serial.tools.list_ports from PyQt5 import QtWidgets, QtCore import pyqtgraph as pg class SerialPlotter(QtWidgets.QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.serial = None self.data = [] self.max_points = 500 # 显示点数 # 初始化UI self.init_ui() # 定时器用于读取数据 self.timer = QtCore.QTimer() self.timer.timeout.connect(self.read_data) def init_ui(self): # 主窗口设置 self.setWindowTitle("串口波形显示器") self.setGeometry(100, 100, 800, 600) # 主布局 main_widget = QtWidgets.QWidget() self.setCentralWidget(main_widget) layout = QtWidgets.QVBoxLayout(main_widget) # 控制面板 control_layout = QtWidgets.QHBoxLayout() self.port_combo = QtWidgets.QComboBox() self.baud_combo = QtWidgets.QComboBox() self.baud_combo.addItems(['9600', '115200', '57600', '38400']) self.open_btn = QtWidgets.QPushButton("打开串口") self.open_btn.clicked.connect(self.toggle_serial) # 填充可用串口 self.refresh_ports() control_layout.addWidget(QtWidgets.QLabel("端口:")) control_layout.addWidget(self.port_combo) control_layout.addWidget(QtWidgets.QLabel("波特率:")) control_layout.addWidget(self.baud_combo) control_layout.addWidget(self.open_btn) # 波形显示区域 self.plot_widget = pg.PlotWidget() self.plot_curve = self.plot_widget.plot(pen='y') self.plot_widget.setYRange(0, 5) self.plot_widget.setLabel('left', '电压值', 'V') self.plot_widget.setLabel('bottom', '时间') self.plot_widget.setTitle('实时波形显示') # 布局组装 layout.addLayout(control_layout) layout.addWidget(self.plot_widget) def refresh_ports(self): self.port_combo.clear() ports = serial.tools.list_ports.comports() for port in ports: self.port_combo.addItem(port.device) def toggle_serial(self): if self.serial and self.serial.is_open: self.close_serial() else: self.open_serial() def open_serial(self): try: port = self.port_combo.currentText() baud = int(self.baud_combo.currentText()) self.serial = serial.Serial(port, baud, timeout=0.1) self.open_btn.setText("关闭串口") self.timer.start(50) # 50ms读取一次 except Exception as e: QtWidgets.QMessageBox.critical(self, "错误", str(e)) def close_serial(self): self.timer.stop() if self.serial: self.serial.close() self.open_btn.setText("打开串口") def read_data(self): if self.serial and self.serial.is_open: try: # 读取所有可用数据 raw_data = self.serial.read_all().decode().strip() if raw_data: # 假设数据格式为每行一个浮点数 values = [float(v) for v in raw_data.split('\r\n') if v] self.data.extend(values) # 保持数据长度 if len(self.data) > self.max_points: self.data = self.data[-self.max_points:] # 更新曲线 self.plot_curve.setData(self.data) except Exception as e: print("数据解析错误:", e) def closeEvent(self, event): self.close_serial() super().closeEvent(event) if __name__ == "__main__": app = QtWidgets.QApplication(sys.argv) window = SerialPlotter() window.show() sys.exit(app.exec_()) ``` ### 功能说明： 1. **串口管理**： - 自动检测可用串口列表[^1] - 支持常用波特率选择 - 通过按钮控制开关状态切换 2. **数据可视化**： - 使用`pyqtgraph`实现高性能波形显示 - 自动保持最近500个数据点（可修改`max_points`） - Y轴预设0-5V范围（可根据需要调整） 3. **数据解析**： - 假设下位机发送ASCII格式的浮点数值（需换行分隔） - 使用异常处理保证数据解析安全性[^2] ### 使用说明： 1. 安装依赖库： ```bash pip install pyserial PyQt5 pyqtgraph ``` 2. 连接硬件后运行程序 3. 选择正确的串口号和波特率 4. 点击"打开串口"开始接收数据 ### 注意事项： - 实际数据格式可能需要根据硬件输出调整`read_data()`中的解析逻辑 - 如果数据量较大，建议增加数据校验机制 - 长时间运行时建议添加自动滚动时间轴功能