如何在python中使用多处理读取串行数据？

Question

我有一个不定期输出数据的设备。我想以 2 秒的间隔将数据写入 csv。所以我认为使用队列进行多处理可能会起作用。

在这里，我试图将数据从一个进程传递到另一个进程，但我得到了串行异常。另外，我无法在 IDLE 上运行它。所以我坚持使用终端。因此，错误消息一打开就关闭。

代码如下：

import multiprocessing
import time
import datetime
import serial

try:
    fio2_ser = serial.Serial("COM3",
                baudrate=2400,
                bytesize=serial.EIGHTBITS,
                parity =serial.PARITY_ODD)

except serial.SerialException:
        print("FiO2 Analyser Device not detected")   


def Read_Data(q):
    global fio2_ser

    while True:

        try:                    
            fio2_data = fio2_ser.readline().decode('utf-8')
            fio2_data = str(fio2_data).replace("\r\n","")
            fio2_data = fio2_data.replace("\x000","")

        except:
                fio2_data = "FiO2 Data Unavailable"

        q.put(fio2_data)

def Disp_Data(q):

    while q.empty() is False:

        fio2_data = q.get()
        print(fio2_data)

        time.sleep(2)


if __name__ == "__main__":

    q = multiprocessing.Queue()
    p1 = multiprocessing.Process(target=Read_Data, args=(q,))
    p2 = multiprocessing.Process(target=Disp_Data, args=(q,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

当我运行一个单独的模块来收集数据时，它运行良好并收集数据。

import serial

try:
    fio2_ser = serial.Serial("COM3",
                baudrate=2400,
                bytesize=serial.EIGHTBITS,
                parity =serial.PARITY_ODD)

except serial.SerialException:
        print("FiO2 Analyser Device not detected")   

def Reader():
    global fio2_ser
    try:                    
        fio2_data = fio2_ser.readline().decode('utf-8')
        fio2_data = str(fio2_data).replace("\r\n","")
        fio2_data = fio2_data.replace("\x000","")
        return fio2_data
    except:
            return "FiO2 Data Unavailable"

if __name__ =='__main__':
    value = Reader()
    print(value) 

Answer 1

当 q.empty() 为 True 时，Disp_Data() 函数将停止运行。在我的情况下，循环立即退出。

可能有助于显示 SerialException 抛出的错误消息以查看原因：

except serial.SerialException as msg:
        print( "Error opening serial port %s" % msg)

另外，最好优雅地关闭子进程。就我而言，它们在杀死主进程后继续运行，因此 Read_Data() 进程保持端口打开。

多处理模块不喜欢酸洗 pyserial。

以下代码片段适用于我的 Windows10 机器

• 改为使用线程。
• 在此处和此处添加了一些打印语句以了解什么是 正在发生。
• 使用 multiprocessing.Event() 改进关机。
• 打印异常错误消息以查看导致串行异常的原因。
• 串行端口上的一秒超时以允许读取循环继续。
  • 发布代码可能不需要。

import threading, multiprocessing
import time
import serial
import sys


def OpenSerialPort(port=""):
    print ("Open port %s" % port)

    fio2_ser = None

    try:
        fio2_ser = serial.Serial(port,
                    baudrate=2400,
                    bytesize=serial.EIGHTBITS,
                    parity =serial.PARITY_ODD)

    except serial.SerialException as msg:
        print( "Error opening serial port %s" % msg)

    except:
        exctype, errorMsg = sys.exc_info()[:2]
        print ("%s  %s" % (errorMsg, exctype))

    return fio2_ser


def Read_Data(queue, serialPort, stopped):
    print ("Start reading data.")

    serialPort.timeout = 1.0
    while not stopped.is_set(): 
        fio2_data = ''       
        try:                    
            #print "Reading port..."
            fio2_data = serialPort.readline()

        except:
            exctype, errorMsg = sys.exc_info()[:2]
            print ("Error reading port - %s" % errorMsg)
            stopped.set()
            break

        if len(fio2_data) > 0:
            fio2_data = fio2_data.decode('utf-8')
            fio2_data = str(fio2_data).replace("\r\n","")
            fio2_data = fio2_data.replace("\x000","")
            queue.put(fio2_data)
        else:
            queue.put("Read_Data() no Data")

    serialPort.close()
    print ("Read_Data finished.")

def Disp_Data(queue, stopped):
    print ("Disp_Data started")
    while not stopped.is_set():
        #print "Check message queue."
        if queue.empty() == False:        
            fio2_data = queue.get()
            print(fio2_data)

    print ("Disp_Data finished")

if __name__ == "__main__":


    #serialPort = OpenSerialPort('/dev/ttyUSB0')
    serialPort = OpenSerialPort('COM3')
    if serialPort == None: sys.exit(1)

    queue = multiprocessing.Queue()
    stopped = threading.Event()
    p1 = threading.Thread(target=Read_Data, args=(queue, serialPort, stopped,))
    p2 = threading.Thread(target=Disp_Data, args=(queue, stopped,))

    p1.start()
    p2.start()

    loopcnt = 20
    while (loopcnt > 0) and (not stopped.is_set()):
        loopcnt -= 1
        print ("main() %d" % loopcnt)
        try:
            time.sleep(1)

        except KeyboardInterrupt: #Capture Ctrl-C
            print ("Captured Ctrl-C")
            loopcnt=0
            stopped.set()

    stopped.set()
    loopcnt=0        

    print ("Stopped")
    p1.join()
    p2.join()

    serialPort.close()
    print ("Done")