功能强大却简单好用的串口数据图形化程序

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fanjiezz 发布时间：2019-6-17 23:02

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在嵌入式行业中，串口的多个数据可视化在工作中是经常要用的。除去在组态软件中应用较方便外，作为单独应用的也有几个。但要称得上有交互功能和实时功能的以前几乎没看到过。目前在pyqtgraph的应用中这些功能的实施已不再是高不可攀了。最近看到的一个实例相信肯定会让我们眼前一亮，不敢独享。博客地址如下：
<http://blog.csdn.net/u013555402/article/details/85124452>
该作者的功力了得，且施惠与众人。非常值得敬佩！
本文参考上述博客，针对一般场合的应用在如下几个方面精简、改进。
1.适应整数数据输入（需输入浮点数据的请不用再看下去了）
  python的诟病是速度不快。我们平时用的数据有许多是可归一化为整数的，连numpy都可以不用了，以加快程序的运行速度，更好的适应实时化需求。
2.输入数据的出错处理
  数据的第一行输入极有可能不完整，扔掉。
3.简化程序
  如果串口号、输入数据及格式都正常时，该程序运行非常稳定。因此去掉了一些出错处理语句。
4.改善x轴抖动
  当采样数据的个数与最大显示限制个数相同时，x轴会抖动。增加2个采样数据时，即可避免该抖动。
代码如下：（Python 3.4）
import array,serial,re,threading
import pyqtgraph as pg

app = pg.mkQApp()
win = pg.GraphicsWindow()
win.setWindowTitle(u'AD波形显示')
p = win.addPlot() #win.addPlot()添加一个波形窗口，多次调用会将窗口分成多个界面
data_dict = {} #存放所有收到的数据
p.addLegend()    #在plot前调用显示图例
Max_count_1 = 500  #页面数据个数
Max_count_2 = Max_count_1 + 2  #避免X轴抖动
color = ['b','g','r', 'c','m','y', 'k','w'] #线的颜色表
ser = serial.Serial('com18',115200)  #请自己修改成相应的串口号和波特率
ser.readline()    #第一行的数据极有可能不完整，扔掉

def ComRecvDeal():
  while(True):
line = ser.readline().decode() #line是bytes格式，转成字符串 ***
line = line.split("\\n")    #去除最后的\n换行 str
str_arr = line[0].split(';')  #list ***
str_arr.pop()
for a in str_arr:
   s = a.split(',')
   name ,val = s[0], int(s[1]) #提取名称和数据部分
   if(data_dict.get(name) == None):
      #判断是否存在添加当前键值，None则需要添加键值  ***
      #curve = p.plot(pen = color[len(data_dict)],name = name,symbolBrush = color[len(data_dict)])
      #为新的变量添加新的曲线,显示数据点
      curve = p.plot(pen = color[len(data_dict)],name = name)
      #为新的变量添加新的曲线
      data_dict[name] = [curve]
      #在字典中添加当前键值，并赋值曲线，字典数据格式{key:[curve,[dadta1,data2,...]]}
      data_dict[name].append([val])
      #将当前数据已列表的形式添加到字典对象中
   else:
      #键值存在直接添加到对应的数据部分
      if(len(data_dict[s[0]][1]) == Max_count_2):
      data_dict[s[0]][1] = data_dict[s[0]][1][1:-1]
      data_dict[s[0]][1][-1] = int(s[1])  #float(s[1])
      else:
      data_dict[s[0]][1].append(val)

def addToDisplay():
  for i in data_dict.items():
data ,curve = i[1][1], i[1][0]
data = data[( -Max_count_1):] if(len(data) > Max_count_1) else data[:]
curve.setData(data) #添加数据显示

if __name__ == "__main__":
  threading.Thread(target = ComRecvDeal).start()  #创建串口接收线程
  td = pg.QtCore.QTimer()
  td.timeout.connect(addToDisplay)          #定时刷新数据显示
  td.start()
  app.exec_()

数据输入格式为：
“字符串1，” 1234；“字符串2，” 2345；....“字符串n，” 3456；\n
数据输入不仅仅限制于串口，大家可灵活应用。
简单可靠但功能强大是我们梦寐以求。pyqtgraph功能极其强大，可用鼠标拖拉、放大，在应用界面上击右键可看到不少的设置功能，甚至包含FFT。
pyqtgraph简单的应用说明和pyqtgraph包的安装请看:
<http://blog.csdn.net/qq_41590417/article/details/80277241>
如需提供串口数据源样板的，请招呼。为贪图方便我是用ARDUINO的。

相信大家用过之后会有很好的体验，但仍欢迎抛砖！