如何在 python dash 应用程序中绘制来自传感器的串行信号？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何在 python dash 应用程序中绘制来自传感器的串行信号？

【英文标题】：How to plot serial signal from a sensor in a python dash app?

【发布时间】：2020-11-15 21:25:23

【问题描述】：

我正在尝试从 arduino uno 读取模拟输入，并在破折号 GUI 中不断显示新输入。使用 pyserial 包从 arduino 读取 USB 串行信号非常简单。

但是，我还不能在 Dash 中实现读数。

到目前为止，我得到的是这段代码，其中每 1000 毫秒触发一次间隔事件，并将生成的数据添加到绘图中（更新）：

import dash
import dash_core_components as dcc
import dash_html_components as html
from dash.dependencies import Input, Output
import os
import plotly.graph_objects as go
import serial
import time, datetime


os.system("start \"\" http://127.0.0.1:8050/") # necessary since dash does not automatically open browser

# readout function for analog signal reading
def readAO():
    ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, timeout=10)
    dat = ser.readline().decode('ascii')
    ser.close()
    return dat

# arrays for saving data points
X = [0]
Y = [0]

# GUI layout/design
app = dash.Dash()
app.layout = html.Div(
    children=[
        html.H1('Datenauswertung '),
        dcc.Graph(id='live-graph'),
        dcc.Interval(id='update_graph', interval=1000),
        html.Button(id='textout', children='text')
    ]
)

# update part where data is read and the plot and data arrays are updated
@app.callback(Output('live-graph', 'figure'),
              [Input('update_graph', 'n_intervals')])
def update(i_input):
    
    # this is where the Error happens
    dat = readAO()

    if(dat > 100 | dat < 600):
        Y.append(float(1))
        X.append(datetime.datetime.now().strftime('%H:%M:%S'))
    
    if len(X) > 50:
        del(X[0])
        del(Y[0])
    
    plot = go.Figure(go.Scatter(x=X, y=Y, mode='markers+lines'))
    return plot     
     
if __name__ == '__main__':
    app.run_server()

我得到的是这个错误：

serial.serialutil.SerialException: could not open port 'COM3': PermissionError(13, 'Permission denied', None, 5)

我不明白。我是 PC 的唯一用户，因此授予管理员权限。以下也执行得很好：

while(True):
    ser = serial.Serial('COM3', baudrate=9600, timeout=10)
    dat = ser.readline().decode('ascii')
    print(dat)
    ser.close()

让我恼火的是，当我在 while 循环中执行代码时，有时会得到错误的结果（没有错误）。

这可能是串行连接配置的问题，即超时设置不匹配或类似情况？

感谢大家的帮助和见解！

编辑： 好的，我进一步定位了问题。似乎 readline() 时不时地会出错，因此将串行读取封装在 try except 中会捕获到这一点。 Dash 和 pyserial 似乎也不能很好地协同工作。我坚持的是 readline() 不断地或多或少地输出相同的值

【参考方案1】：

由于我特别不熟悉 Dash，因此很难准确诊断出这里出了什么问题。但是，我在 Python 和 Arduinos 方面的其他经验提出了一些故障排除建议，按照我建议的尝试顺序：

尝试拔下和插入您的 Arduino，并关闭其他可能试图使用 COM 端口的程序。通常（总是？）一次只有一个程序可以打开给定的 COM 端口。第二个程序将收到权限被拒绝错误。 尝试在回调函数之外初始化串行端口。即，在脚本的早期打开 com 端口，将其“ser”对象保留为全局变量。 也许 Dash 窗口没有自动授予管理员权限。尝试以管理员身份显式运行 Python 提示符。 （当您尝试打开命令行、终端、Python IDE 或您正在使用的任何东西时，右键单击应用程序图标。）

您猜测波特率或超时设置通常可能是一个问题是正确的，但是您的两个示例代码中的串行初始化行是相同的，所以我怀疑这是这里的问题。