Python与MCU通信：串口数据采集及CSV/Excel存储方法

前言

博主在学习nxp 公司推出的eiq toolkits（机器学习套件）时，使用官方的功能进行处理数据，但是结果不尽人意，所以在深思之后决定使用Python 脚本来实现用户数据的采集，遂有此文。

准备

这里需要用到Python，关于python的简介这里就不做过多的介绍了，相信大家都是使用Python的老手了。运行Python的IDE，虽然Python在按照之后可以进行命令行的方式进行运行代码，但是此种方式不直观，开发的效率低，这里使用Pycharm进行开发。

1、Python

这里大家需要安装python，版本不做要求。如果没有安装可以参考以下的连接进行下载安装，选择默认的安装方式即可。
Python：Python下载连接
验证：打开系统的CMD命令窗，快捷键是Win+R

输入CMD命令之后进去命令窗口，输入python就可以知道有没有安装好python了

2、PyCharm

这里选择Pycharm进行开发也是看重了其简洁和直观，安装的步骤就不做过多介绍了，如果没有安装可以参考如下的下载连接进行下载安装。
下载连接：Pycharm

3、安装Pyserial库

这个库是Python用来读取串口数据的库，本次需要用到串口数据，所以需要安装这个库来进行和MCU的串口进行数据的采集。在Python中使用pip命令来进行库的安装
参考命令是pip3 install xxxx这里的xxx是pyserial

pip3 install pyserial

同样是打开CMD来进行安装，当然也可以在Pycharm中进行安装，这里是在命令窗进行库的安装。

安装完成之后验证一下：pip3 list
查看当前安装的所以Python库

程序设计

在准备好上面的步骤之后接下来就可以进行程序的设计了。📍
🔋打开Pycharm然后创建工程。点击文件，然后点击创建工程。

这里新建名为com_serial.py的文件
com_serail.py

import serial  # 引入串口库
def Com_serial_get_data(Port, Baud, Timeout, Line, Filename, NumLines):
    # 初始化串口对象，但不立即打开串口
    ser = serial.Serial()
    ser.port = Port
    ser.baudrate = Baud
    ser.timeout = Timeout

    # 打开文件准备写入
    print("准备打开串口\r\n")
    with open(Filename, 'w') as file:
        # 打开串口
        ser.open()
        for i in range(NumLines):
            line = []
            while len(line) < Line:
                try:
                    data = ser.readline().decode().strip()
                    if data:
                        numbers = list(map(float, data.split()))
                        line.extend(numbers)
                except serial.SerialException as e:
                    print(f"Serial exception: {e}")
                    break
                except ValueError as e:
                    print(f"Value error: {e}")
                    continue

            # 写入行数据到文件
            file.write(' '.join(map(str, line)) + '\n')

            # 更新进度条
            progress = (i + 1) / NumLines
            print(f"\rProgress: [{'=' * int(20 * progress)}{' ' * (20 - int(20 * progress))}] {int(100 * progress)}%",
                  end="")

        # 结束进度条
        print("\n数据采集----------> OK! \r\n")
        # 关闭串口
        ser.close()
        print("\n关闭串口成功！\r\n")
# 使用示例
Port = 'COM41'
Baud = 115200
Timeout = 1
Line = 384  # 每行需要保存的样本数
Filename = 's_fan_on.csv'  # 保存数据的文件名
NumLines = 40  # 需要收集的行数

Com_serial_get_data(Port, Baud, Timeout, Line, Filename, NumLines)

使用示例

Com_serial_get_data(Port, Baud, Timeout, Line, Filename, NumLines)
在示例中可以选择保存的文件格式，可以保存为.txt(文本格式),.CSV(excel格式)。

实现现象

找到串口，然后配置正确的波特率，就可以开始采集数据了，采集的结果会展示在旁边的目录下。

总结

本章主要介绍了如何使用python的pyserial库来采集的mux的数据，这里采集的数据是muc的数据，采集IMU的三轴陀螺仪数据。