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  1. 1. 安装 PySerial
  2. 2. 基本使用流程
  3. 2.1 导入库并打开串口
  4. 初始化串口连接，参数可在此处设置
  5. 2.2 检查串口状态
  6. 2.3 读写数据
  7. 发送字符串（需编码为字节）
  8. 或直接发送字节数据
  9. 2.4 关闭串口
  10. 3. 常用方法与属性
  11. 4. 实际应用示例
  12. 5. 常见问题与注意事项
  13. 总结
Python

Python PySerial 串口通信库入门与实战

本文介绍 Python PySerial 库的使用方法。涵盖安装、基本流程（导入、打开、读写、关闭）、常用方法与属性、实际代码示例以及常见问题排查。PySerial 支持跨平台串口通信，通过配置波特率等参数实现设备交互，适用于嵌入式开发及硬件控制场景。

漫步发布于 2026/3/30更新于 2026/4/131 浏览

PySerial 是 Python 中用于串口（UART）通信的跨平台第三方库，支持 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统，提供了简洁、一致的 API 用于串口设备的读写和控制。

1. 安装 PySerial

在开始使用前，需要通过 pip 安装该库。

pip install pyserial

安装完成后，可以在 Python 脚本中验证是否成功：

import serial
print("pyserial version:", serial.__version__)

2. 基本使用流程

使用 PySerial 进行串口通信通常遵循以下步骤：导入库 -> 配置并打开串口 -> 读写数据 -> 关闭串口。

2.1 导入库并打开串口

首先导入 serial 模块，然后创建 Serial 对象来初始化并打开串口。

import serial
# 初始化串口连接，参数可在此处设置
ser = serial.Serial(
    port='COM3',          # Windows 端口名，如 COM1；Linux/macOS 为 /dev/ttyUSB0 等
    baudrate=9600,        # 波特率，常见值有 9600, 115200 等
    bytesize=serial.EIGHTBITS,  # 数据位，8 位
    parity=serial.PARITY_NONE,  # 校验位，无校验
    stopbits=serial.STOPBITS_ONE, # 停止位，1 位
    timeout=1             # 读超时时间（秒），None 为无限等待，0 为非阻塞
)

创建 Serial 对象时，若指定了 port，串口通常会立即打开。你也可以先创建对象，后续再配置参数并手动打开：

ser = serial.Serial()
ser.port = 'COM3'
ser.baudrate = 115200
ser.open()
2.2 检查串口状态

可以使用 is_open 属性检查串口是否成功打开。

if ser.is_open:
    print(f"串口 {ser.port} 已打开")
else:
    print("串口打开失败")
2.3 读写数据
  • read(size=1)：读取指定大小的字节数。
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  • readline()：读取一行，以换行符 \n 结束。
  • read_all()：读取接收缓冲区中的所有数据。

    • 读取数据：有多种读取方法。

    data = ser.read(10)           # 读取最多 10 个字节
line = ser.readline()         # 读取一行
print(line.decode('utf-8'))   # 将字节数据解码为字符串

    在读取前，可用 in_waiting 属性检查接收缓冲区中的字节数。

    if ser.in_waiting:
    data = ser.read(ser.in_waiting)

    写入数据：使用 write() 方法，参数必须是字节类型（bytes）。

    # 发送字符串（需编码为字节）
ser.write("Hello, Serial!".encode('utf-8'))
# 或直接发送字节数据
ser.write(b'\x01\x02\x03')
    2.4 关闭串口

    通信完成后，应关闭串口以释放资源。

    ser.close()

    为了确保串口被正确关闭，推荐使用 with 语句（上下文管理器），它会在代码块执行完毕后自动关闭串口。

    with serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1) as ser:
    ser.write(b'Hello')
    data = ser.readline()

    3. 常用方法与属性

    除了基本的读写，PySerial 还提供了其他有用的方法和属性：

    • flushInput()：清空输入缓冲区，丢弃所有待读取数据。
    • flushOutput()：清空输出缓冲区，终止当前写操作。
    • flush()：等待所有数据写出。
    • 串口参数获取与设置：创建对象后，仍可动态修改部分属性，如 ser.baudrate = 115200。

    获取端口列表：可以使用 serial.tools.list_ports 来列出当前可用的串口。

    import serial.tools.list_ports
ports = serial.tools.list_ports.comports()
for port in ports:
    print(port.device)

    4. 实际应用示例

    以下是一个完整的简单示例，实现了打开串口、发送指令并读取回复的功能：

    import serial
import time

def main():
    # 1. 配置并打开串口
    ser = serial.Serial(
        port='COM3',
        baudrate=9600,
        bytesize=serial.EIGHTBITS,
        parity=serial.PARITY_NONE,
        stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
        timeout=2  # 设置读超时为 2 秒
    )
    try:
        if not ser.is_open:
            ser.open()
        
        # 2. 发送数据
        command = b'READ_DATA\r\n'  # 示例指令，通常需要根据设备协议定义
        ser.write(command)
        print(f"Sent: {command}")
        
        # 3. 等待并读取回复
        time.sleep(0.1)  # 根据设备响应时间适当等待
        if ser.in_waiting:
            response = ser.readline()
            print(f"Received: {response.decode('utf-8').strip()}")
    except serial.SerialException as e:
        print(f"串口通信错误：{e}")
    except Exception as e:
        print(f"发生错误：{e}")
    finally:
        # 4. 确保关闭串口
        if ser and ser.is_open:
            ser.close()
            print("串口已关闭")

if __name__ == '__main__':
    main()

    5. 常见问题与注意事项

    1. 串口无法打开：可能原因是端口号错误、端口被其他程序占用，或在 Linux/macOS 上权限不足。请检查端口名并使用 serial.tools.list_ports.comports() 确认可用端口。
    2. 数据读写异常或无数据：
      • 确保通信双方的波特率、数据位、停止位、校验位等参数完全一致。
      • 检查物理连接（如 USB 转串口线）是否正常。
      • 适当调整 timeout 参数，避免因设备响应慢导致读超时。
    3. 数据格式处理：串口传输的是原始字节流。发送字符串前需用 .encode() 编码，接收后需用 .decode() 解码。务必确认设备使用的字符编码（通常为 UTF-8 或 ASCII）。
    4. 跨平台兼容性：PySerial 是跨平台的，但端口名称因系统而异：Windows 为 COMx，Linux 通常为 /dev/ttyUSBx 或 /dev/ttySx，macOS 为 /dev/tty.usbserialxxx。

    总结

    PySerial 库功能全面且易于上手，是 Python 进行串口通信的首选工具。核心步骤是正确配置参数、打开端口、进行字节级的读写操作，并在完成后关闭端口。对于更复杂的应用，如多线程通信或遵循特定工业协议（如 Modbus），可以在此基础上进行扩展。

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