📚 课程目录第3章发送ASCII命令并接收响应

3. 发送ASCII命令并接收响应

任务说明

本案例实现通过串口向设备发送ASCII格式命令（如 AT+VER?\r\n），并完整读取设备返回的响应数据。代码将自动处理串口打开、命令发送、响应接收与超时控制，最终在终端打印响应内容。

实现代码

import serial
import time

def send_ascii_command(port: str, command: str, baudrate: int = 9600,
                       timeout: float = 2.0) -> str:
    """
    发送ASCII命令并读取响应

    参数:
        port:     串口号，如 'COM3' (Windows) 或 '/dev/ttyUSB0' (Linux)
        command:  ASCII命令字符串，如 'AT+VER?\\r\\n'
        baudrate: 波特率，默认9600
        timeout:  读取超时时间（秒），默认2秒

    返回:
        设备返回的响应字符串（已去除首尾空白）
    """
    # 确保命令以回车换行结尾（若未包含）
    if not command.endswith('\r\n'):
        command += '\r\n'

    # 打开串口
    with serial.Serial(port, baudrate, timeout=timeout) as ser:
        # 清空接收缓冲区，避免残留数据干扰
        ser.reset_input_buffer()

        # 发送ASCII命令（编码为bytes）
        ser.write(command.encode('ascii'))

        # 读取响应直到超时
        response_lines = []
        while True:
            line = ser.readline()
            if not line:          # 超时无新数据，结束读取
                break
            try:
                decoded = line.decode('ascii').strip()
            except UnicodeDecodeError:
                decoded = line.decode('ascii', errors='replace').strip()
            if decoded:
                response_lines.append(decoded)

    return '\n'.join(response_lines)

if __name__ == '__main__':
    # 示例：向设备查询版本号
    # 请根据实际设备修改串口号与命令
    PORT = 'COM3'          # Linux下如 '/dev/ttyUSB0'
    CMD = 'AT+VER?'

    try:
        resp = send_ascii_command(PORT, CMD)
        print('设备响应:')
        print(resp if resp else '(无响应)')
    except serial.SerialException as e:
        print(f'串口错误: {e}')

关键实现说明

命令格式处理：若传入命令未包含 \r\n，代码自动追加，兼容不同设备对行结束符的要求。
缓冲区清理：发送前调用 reset_input_buffer() 丢弃历史残留数据，确保读取的是本次命令的响应。
响应读取策略：使用 readline() 按行读取，直到超时（无新数据）为止，可完整捕获多行响应。
异常处理：捕获串口打开失败、设备不存在等 SerialException，给出明确提示。

运行与验证

安装依赖：pip install pyserial
修改配置：将代码中 PORT 改为实际串口号，CMD 改为设备支持的ASCII命令。
执行：python send_ascii.py
判定标准：程序打印出设备返回的文本内容，且内容与设备手册中该命令的预期响应一致，即验证通过。若打印 (无响应)，请检查串口号、波特率、设备供电及命令格式。

验证要点

确认串口设备已连接且供电正常，串口号与代码中一致。
若设备需要特定波特率（如115200），修改 send_ascii_command 调用时的 baudrate 参数。
部分设备响应前有延迟，可适当增大 timeout 值（如5秒）以等待慢速设备。
命令必须为设备支持的ASCII指令集，否则设备可能返回错误码或静默无响应。