📚 课程目录第1章串口端口自动枚举与选择

1. 串口端口自动枚举与选择

任务说明

在串口设备自动化开发中，第一步往往是确定目标设备连接在哪个端口上。本案例要求编写一个Python程序，自动枚举当前系统中所有可用的串口端口，并以列表形式展示给用户，由用户输入序号选择目标端口。程序需处理无可用串口、无效输入等边界情况，最终输出用户选定的端口名称，为后续串口通信操作做好准备。

实现方案

使用Python标准库中的serial.tools.list_ports模块完成端口枚举，该模块跨平台支持Windows、Linux和macOS。程序流程为：调用list_ports.comports()获取端口列表，若列表为空则提示并退出；否则逐条显示端口序号、设备名称和描述信息，接收用户输入序号并校验范围，最后返回所选端口对象。核心逻辑封装在select_port()函数中，便于后续案例直接复用。

代码实现

import serial.tools.list_ports

def select_port():
    """枚举所有可用串口，让用户选择并返回所选端口对象。"""
    ports = list(serial.tools.list_ports.comports())
    
    if not ports:
        print("未检测到任何可用串口，请检查设备连接。")
        return None
    
    print("检测到以下可用串口：")
    for idx, port in enumerate(ports):
        desc = port.description if port.description else "未知设备"
        print(f"[{idx}] {port.device} - {desc}")
    
    while True:
        try:
            choice = input("请输入要选择的端口序号: ")
            choice = int(choice)
            if 0 <= choice < len(ports):
                selected = ports[choice]
                print(f"已选择端口: {selected.device}")
                return selected
            else:
                print(f"序号超出范围，请输入 0~{len(ports)-1} 之间的数字。")
        except ValueError:
            print("输入无效，请输入整数序号。")

if __name__ == "__main__":
    select_port()

运行与验证

依赖安装：本程序依赖pyserial库，执行以下命令安装：

pip install pyserial

运行方式：将代码保存为port_selector.py，在终端执行：

python port_selector.py

验证方法：

不连接任何串口设备时运行，程序应输出“未检测到任何可用串口”并正常退出。
连接一个USB转串口设备后再次运行，程序应列出该端口及其描述信息。
输入超出范围的序号（如99）或非数字字符（如abc），程序应提示错误并要求重新输入。
输入有效序号（如0），程序应输出“已选择端口: COM3”（实际名称以系统显示为准），并返回端口对象。

判定标准：程序能正确枚举当前系统真实存在的串口，用户输入合法序号后返回对应端口对象，且对无端口、越界、非数字输入均能给出明确提示并正确处理，即视为通过。