Python §８２ : シリアル通信（エンコードとデコード）

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■シリアル通信（エンコードとデコード）■

●１．送信するときに文字列をバイト型に変換する方法
●２．受信するときにバイト型から文字列に変換する方法

●１．送信するときに文字列をバイト型に変換する方法

■通信関連の記事のバックナンバー

§79.通信リアルタイムモニター　構想段階
§80.シリアル通信
§81.シリアル通信（通信ポートの自動サーチ）


シリアル通信の送信、受信にはPython3の場合はバイト型で行う必要がありました。

こんな感じです。

コード：バイト型で送信

ser1.write(b"Hello\r\n")   

文字列の前にbを付けることでバイト型となることはわかりました。

しかし、この方法だと動的に文字を送る場合には困ってしまします。変数の先頭にbを付けることはできないからです。

そこで、使うのがencode関数です。

以下は、encode関数を用いて、以下のように送信まで行っています。

1 2 3 4 5 6	moji='Hello\r\n' #文字列を変数の格納。文字列の最後は改行文字を入れる print('1',moji) #改行されることを確認（改行文字があるため） moji2=moji.encode('utf-8') #文字列をバイト型に変換 print('2',moji2) #バイト型の変数を確認 ser1.write(moji2) #エンコードしたデータを送信する
	syntax2html

1行目は、moji='Hello\r\n'　として、mojiという文字列変数にデータを格納しています。行末コードは\r\nとしています。これは、受信のときにreadline()関数での区切り文字として\nが必要でしたね。

3行目は、moji2=moji.encode('utf-8')　とここで、encode関数が出てきました。引数のutf-8が通常使用しているutf-8のコードを意味しています。この関数でバイト型に変換することができます。

6行目は、ser1.write(moji2)　とエンコードしたバイト型のデータを送信しています。

●２．受信するときにバイト型から文字列に変換する方法

次は、受信の方法ですが、さきほどの送信したデータを受け取るのは、次のようにreadline()関数を用いるとできます。

コード：1行を受信（\nまで読み取る）

r=ser2.readline() 

受信した内容を表示してみると　b'Hello\r\n'　となります。
ここで、bはバイトコードで、''の文字列も処理するには邪魔ですね。

ここで登場するのはdecode()関数です。以下が、decode()を使って、通常のutf-8の文字列に変換したコードです。

1 2 3 4 5	print('受信テスト') r=ser2.readline() #行末コードまでを1行読み込む print('1',r) #バイト型のまま表示 print('2',r.strip()) #バイト型末端の改行文字を除外する print('3',r.strip().decode('utf-8')) #バイト型を文字列変数に変換
	syntax2html

2行目で受信したデータを3行目でそのまま表示します。
4行目は、strip()関数を使って、文字列データの両端のスペースなどを除去します。ここでは、行末コードである\r\nを取り除きます。
そして、5行目は、両端のスペースを取り除いたあとにdecoe()関数を用いて、文字列に変換しています。

出力結果も参考まで、示します。

出力結果

受信テスト
1 b'Hello\r\n'
2 b'Hello'
3 Hello

本日のコードと出力を以下にすべて掲載します。

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''' (1)まずはポートのopenからはじめる (2)送信テスト　バイト型にして送る (3)受信テスト　バイト型で受信して、通常の文字列に変換する ''' import serial #シリアル通信モジュールをインポート ser1 = serial.Serial(2) #送信用ポートをOpen ser2 = serial.Serial(3) #受信用ポートをOpen print ('送信用ポート番号：',ser1.portstr) #送信用ポート番号を確認 print ('受信用ポート番号：',ser2.portstr) #受信用ポート番号を確認 #ser1.write('Hello') #これではエラーになる。serialモジュールではバイト列でないとだめ #ser1.write(b'Hello\r\n') #bをつけることでバイト列になる print('通信時のデータのエンコードとデコード\n') print('送信テスト') moji='Hello\r\n' #文字列を変数の格納。文字列の最後は改行文字を入れる print('1',moji) #改行されることを確認（改行文字があるため） moji2=moji.encode('utf-8') #文字列をバイト型に変換 print('2',moji2) #バイト型の変数を確認 ser1.write(moji2) #エンコードしたデータを送信する print('受信テスト') r=ser2.readline() #行末コードまでを1行読み込む print('1',r) #バイト型のまま表示 print('2',r.strip()) #バイト型末端の改行文字を除外する print('3',r.strip().decode('utf-8')) #バイト型を文字列変数に変換 ser1.close() #送信側のポートをclose ser2.close() #受信型のポートをopen

syntax2html

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18	Python 3.4.2 (v3.4.2:ab2c023a9432, Oct 6 2014, 22:15:05) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> ================================ RESTART ================================ >>> 送信用ポート番号： COM3 受信用ポート番号： COM4 通信時のデータのエンコードとデコード 送信テスト 1 Hello 2 b'Hello\r\n' 受信テスト 1 b'Hello\r\n' 2 b'Hello' 3 Hello >>>
	syntax2html

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encode（）とdecode()関数で、バイト型という文字列処理のやっかいな作業から解放されます。
もし、この関数がなかったら　b'abcd'　という文字列をbや'のコードを除去したりしなければなりませんでした。

これで、バイト型を気にせず、通常の文字列処理が行えます。

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