Arduino Serial.readBytes 与 RPi 通信的奇怪行为答案

【问题标题】：Arduino Serial.readBytes strange behaviour communicating with RPiArduino Serial.readBytes 与 RPi 通信的奇怪行为
【发布时间】：2017-06-18 16:30:19
【问题描述】：

我正在尝试通过串行 USB 将 6 个数字从 RPi 3 发送到 Arduino Uno。它们应该是 Arduino 端的两个 long、一个 int 和三个单独的字节，这使得使用 Python3 从 RPi3 发送 13 个字节。对于调试，我将它们保持不变。 Python代码：

import serial
import struct
import time

ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
time.sleep(2)

b1 = 36
l1 = 2000 
l2 = 2000 
i1 = 120
b2 = 255
b3 = 2 

b1_struc = struct.pack("B",b1)
l1_struc = struct.pack("i",l1)
l2_struc = struct.pack("i",l2)
i1_struc= struct.pack("h",i1) 
b2_struc = struct.pack("B",b2)
b3_struc = struct.pack("B",b3)

order = b1_struc + l1_struc + l2_struc + i1_struc + b2_struc + b3_struc
# gives in total b'$\xd0\x07\x00\x00\xd0\x07\x00\x00x\x00\xff\x02'

while True:
    try:
        ser.write(order)
    except KeyboardInterrupt:
        quit()

我在 Arduino 上使用 union/struc 像这样阅读它们：

union Container {
  byte by[13];
  struct {
    byte b1;
    long l1;
    long l2;
    int i1;
    byte b2;
    byte b3;
  } ordercollection;
} order;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop(){

  if (Serial.available() > 0) {
    while (Serial.available()) {
      long check1;
      check1 = 4413;
      Serial.readBytes(order.by,13);
      if (check1 == receivecheck() || check1 == -receivecheck()) {       
        blinkLED();        
      } 
      else {

      }
    }
  }
}

void blinkLED(){
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
    delay(1000);                       
    digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   
    delay(1000); 
}

long receivecheck() {
  long sum;
  sum = order.ordercollection.b1 + order.ordercollection.l1 + order.ordercollection.l2
    + order.ordercollection.i1 + order.ordercollection.b2 + order.ordercollection.b3;   
  return sum;
}

因为我无法通过串行监视器进行调试（它会干扰传输），所以我正在使用某种校验和，将所有发送的数字相加，如果正确，LED 就会开始闪烁。现在到我的问题。如果我在我的 Linux (Cinnamon 18.1 64-Bit) 上使用 Arduino IDE 1.8.1 在 arduino 上上传上面的代码，传输工作正好 6 次，之后，数字不再正确传输（校验和从4431 到不同的数字，最后到 -795081763 并保持在该值上）。我将 Arduino 连接到我的 RPi 并尝试从那里的 Arduino IDE 加载相同的代码（版本 2：1.0.5+dsfg2-4），但是它抛出了 error: invalid conversion from 'byte* {aka unsigned char*}' to 'char*' [-fmpermissive]，可以通过使用来修复

Serial.readBytes((char*)orders.by,13);

结果是一样的：Exatly 6 正确传输，然后搞砸了。排除波特率、时序错误等后，我改行：

   Serial.readBytes((char*)orders.by,15);

奇怪的是它起作用了。但是，当我现在从我的 linux 笔记本到 Arduino 使用这条更改的行加载相同的代码时，它根本不起作用（不是一次传输）！因为我想尽可能少地修改 Arduino 代码（因为有几个人正在使用他们自己的项目访问它），所以我想知道，为什么它不像我在上面的代码中使用 Serial.readBytes(orders.by,13); 呈现它的方式那样工作？有符号/无符号字节/字符的东西，所以我可以通过更改 python 代码来修复它？

谢谢！

编辑

我解开了一个谜：Linux Mint 上的 Arduino IDE 似乎产生了有缺陷的结果。我将工作代码从 RPi 迁移到 Windows 机器，并得到了相同的结果 Serial.readBytes((char*)orders.by,15); 和 Serial.readBytes(orders.by,15); 但是我思考为什么我必须设置 15 个字节的长度，即使我的订单只有 13 个字节长。

【问题讨论】：

发布您的解决方案作为答案，而不是对问题的编辑。
嘿！我没有将其作为解决方案发布，因为它只是部分解决了我的问题。我仍然不知道，为什么我需要在readBytes 中读取 15 个字节才能在更长的时间内正确接收 13 个传输的字节

标签： python linux serialization arduino

【解决方案1】：

在您闪烁 LED 后，您的代码在 2 秒内没有从串行读取。与此同时，你不断地从你的 Python 代码中发送数据。这会溢出串行缓冲区并且您的串行流不同步。

您应该通过添加超过 2 秒的延迟来减慢 Python 代码的速度。

while True:
    try:
        ser.write(order)
        time.sleep(3);
    except KeyboardInterrupt:
        quit()

【讨论】：