在 Windows 上使用 Lua 读写串行端口答案

【问题标题】：Read and Write to Serial Port with Lua on Windows在 Windows 上使用 Lua 读写串行端口
【发布时间】：2019-07-03 08:54:23
【问题描述】：

我的总体计划目标是使用 Lua 创建一个更好的 3D 打印机校准 GUI，幸运的是我的 GUI 部分已经在工作。我正在尝试将 Windows 10 计算机上的 COM 端口读写到打印机的 Arduino。但是，我被串行通信难住了。目前，我有两条 FTDI 电缆连接在一起，并且可以使用 RealTerm（终端程序）在它们之间进行通信以进行测试，所以我知道接线是正确的。我正在使用 ZeroBrane Studio 进行开发，但还不习惯安装库。

到目前为止，我已经尝试了以下解决方案：

尝试：嵌入powershell script to open the serial port

结果：端口没有数据出来，但没有产生错误

尝试：使用srdgame/librs232 library

结果：代码中的 require "rs232" 失败，因为它找不到文件。我将 SRC 的内容安装到与我的 Lua 代码相同的目录中，但很可能这不是正确的做法。

尝试：在 Lua 中使用原生 io 函数

结果：我能够使用这种方法发送数据，这是个好消息。但是，我看不到调整端口波特率的方法。进入设备管理器并修改设置没有效果。默认为 115200bps。

代码：

file = io.open("COM5","wb")
io.output(file)
io.write("Hello world!")

其他选项：我已经安装了 luarocks，但无法让它在命令提示符中安装任何库。 “错误：找不到 FFI 的预期文件 ffi.lib、ffi.dll 或 libffi.dll - 您可能必须在系统中安装 FFI 和/或设置 FFI_DIR 变量”

如果有任何解决方案需要库，我希望得到一些关于哪些文件去哪里的指导。

提前谢谢你！

PS：以下是我调查的一些进一步的参考资料。

posix 似乎只适用于 linux
lua-user.org Serial Communication wiki。我不明白说明，他们的recommended library 数据不足..

【问题讨论】：

io.open("COM5:","wb") 在 Windows 上会更正确
设置com口参数：os.execute[[mode COM5: baud=9600 parity=N data=8 stop=1]]
感谢推荐！我一直在浏览 Microsoft 在 System.IO.Ports 上的文档，但还没有找到读取 powershell 打印的任何值的方法。如果 Lua 调用了一个 powershell 脚本，并且 powershell 脚本进行了任何打印，那么它就会显示在 Lua 的控制台中。
要读取程序的标准输出，请使用file=io.popen("program args", "rb"); s=file:read"*a"; file:close()
太棒了！到目前为止，Powershell 一直运行良好。我唯一的问题是打开端口会删除之前发送的任何数据，并且我无法在一个脚本中打开端口（当用户启动程序时）然后再读取另一个（连续）。我已附上我的 powershell 脚本作为答案。为了避免这种情况，我尝试使用 io.read，但它总是读取 Lua 控制台。 fileIn = io.open("COM2:","rb"); io.input(fileIn); print(io.read("*line"));

标签： windows lua serial-port port communication

【解决方案1】：

我拥有的第一个可行的解决方案是使用 powershell 脚本。它接受来自 Lua 的参数，包括 COM 端口、波特率和要写入的字符串。

首先，这里是 Lua 脚本。

writeThenReadCOMinLua.lua

local comPort = "COM2"
local baud = "9600"
local dataToWrite = "Hello. Is Anyone There?"
--run the powershell script with supplied params. Spaces are important.
local file = io.popen("powershell.exe -file ./liblocal/psLibs/writeAndReadCOM.ps1 
"..comPort.. " " .. baud .. " " .. dataToWrite)

--Wait for a reply (indefinitely)
local rslt = file:read("*a")
print("Response: " .. rslt)

并且，powershell脚本要写然后等待回复。

writeAndReadCOM.ps1

$nargs = $args.Count #args is the list of input arguments
$comPortName=$args[0] #This is the com port. It has zero spaces
$baud = $args[1] #this is the numberical baud rate
#the remainder of the arguments are processed below


#Combine argument 2,3,...,n with a space because of command prompt shortfalls to pass arguments with spaces
$dataToWrite = ""
For ($i=2; $i -le $nargs ; $i++) {
    $dataToWrite = "$($dataToWrite) $($args[$i])"
}

#$port= new-Object System.IO.Ports.SerialPort COM2,9600,None,8,one
$port= new-Object System.IO.Ports.SerialPort $comPortName,$baud,None,8,one

#open port if it's not yet open
IF ($port.IsOpen) {
    #already open
} ELSE {
    #open port
    $port.Open()
}

#write the data
$port.WriteLine($dataToWrite)

#wait for a response (must end in newline). This removes the need to have a hard coded delay
$line = $port.ReadLine()
Write-Host $line #send read data out

#if the response was multiple lines, then read the rest of the buffer. If the port was just opened.
while ($port.BytesToRead -ne 0) {
    $dataReturned = 1
    $line = $port.ReadLine()
    Write-Host $line #send read data out for the remainder of the buffer
}

$port.Close()

#IF ($dataReturned -eq 0) {'PS_NO_BYTES_TO_READ'}

这里发生了一些事情。首先，lua发送的串口数据可能有空格。不幸的是，这些都被终端分成多个参数，因此powershell然后将它们重新组合成一个字符串。其次，必须打开端口才能读取或写入数据。如果在打开之前发送了任何串行数据，则该数据将丢失。

遗留问题：我不能让端口保持打开状态，然后去 Lua 中做一些事情并定期检查端口是否有新数据。这是不幸的，因为我使用的硬件有时会在没有请求的情况下发送数据，或者需要很长时间才能回复所有数据（在迭代级别校准的情况下）。此外，每次我打开端口时，硬件都会重新启动。在这一点上，我没有好的解决方案。

这是我的修复尝试：创建三个单独的 powershell 脚本 #1) 打开端口 #2) 读取端口并在 500 毫秒内返回 nil 如果不存在数据，否则回复所有数据并 #3) 关闭它。不幸的是，即使在 #1 运行之后，#2 也会引发关于端口被关闭的错误。我很想听听一些想法，并很乐意用任何解决方案更新这个答案。

非常感谢 Egor 迄今为止提供的所有帮助。

【讨论】：