Python，与Zaber TLSR300B通信的pyserial程序

Question

我是新来的，所以如果我有任何错误或者我的问题不够具体，我深表歉意，请指正！我正在开发一个程序，用于通过串行连接在激光实验室中控制两个 Zaber TLSR300B 线性运动轨道。我使用 pyserial 与他们通信没有问题，我已经能够毫无问题地写入和读取数据。我的问题更多是关于如何构建我的程序以实现所需的功能（我很少接受正式的编程培训）。

我希望程序做的是提供一些方法，允许用户向轨道发送命令，然后 return 轨道响应什么。但是，我不希望程序在检查响应时挂起，所以我不能只用写入命令后跟读取命令来编写方法。对于某些命令，轨道会立即响应（return ID、return 当前位置等），但对于其他命令，一旦执行了请求的操作（移动到位置、移动回家等），轨道就会响应.).例如，如果发送 move_absolute 命令，轨道将移动到所需位置，然后发送一个带有新位置的回复。此外，轨道可以通过物理旋钮手动移动，这会导致它们在移动时不断发送当前位置（这就是为什么我需要不断读取串行数据）。

我在下面附上了代码，我在其中实现了一个线程，当有数据要读取时从串口读取数据并将其放入队列中。然后另一个线程从队列中取出项目并处理它们，修改存储每个轨道当前属性的 ZaberTLSR300B 对象的适当值。底部的方法是我希望用户能够调用的一些方法。他们只是将命令写入串行端口，然后响应由连续运行ning 读取线程获取和处理。

我运行遇到的主要问题是那些方法不知道轨道响应什么，所以它们无法 return 回复，我想不出办法解决这个问题。所以我不能写这样的东西：

newPosition = TrackManager.move_absolute(track 1, 5000)

或

currentPosition = TrackManager.return_current_position(track 2)

这最终是我希望用户能够执行的操作（也是因为我希望将来在此基础上实现某种 GUI）。

无论如何，我的处理方式是否正确？还是有更简洁的方法来实现这种行为？如果需要，我愿意完全重写所有内容！

谢谢，如果有任何不清楚的地方，请告诉我。

Zaber TLSR300B 手册（如果需要）：http://www.zaber.com/wiki/Manuals/T-LSR

代码：

跟踪管理器CLASS

import serial
import threading
import struct
import time
from collections import deque
from zaberdevices import ZaberTLSR300B

class TrackManager:

def __init__(self):

    self.serial = serial.Serial("COM5",9600,8,'N',timeout=None)

    self.track1 = ZaberTLSR300B(1, self.serial)
    self.track2 = ZaberTLSR300B(2, self.serial)

    self.trackList = [self.track1, self.track2]

    self.serialQueue = deque()

    self.runThread1 = True
    self.thread1 = threading.Thread(target=self.workerThread1)
    self.thread1.start()

    self.runThread2 = True
    self.thread2 = threading.Thread(target=self.workerThread2)
    self.thread2.start()

def workerThread1(self):
    while self.runThread1 == True:
        while self.serial.inWaiting() != 0:
            bytes = self.serial.read(6)
            self.serialQueue.append(struct.unpack('<BBl', bytes))

def workerThread2(self):
    while self.runThread2 == True:
        try:
            reply = self.serialQueue.popleft()
            for track in self.trackList:
                if track.trackNumber == reply[0]:
                    self.handleReply(track, reply)
        except:
            continue

def handleReply(self, track, reply):
    if reply[1] == 10:
        track.update_position(reply[2])
    elif reply[1] == 16:
        track.storedPositions[address] = track.position
    elif reply[1] == 20:
        track.update_position(reply[2])
    elif reply[1] == 21:
        track.update_position(reply[2])
    elif reply[1] == 60:
        track.update_position(reply[2])

def move_absolute(self, trackNumber, position):
    packet = struct.pack("<BBl", trackNumber, 20, position)
    self.serial.write(packet)

def move_relative(self, trackNumber, distance):
    packet = struct.pack("<BBl", trackNumber, 21, distance)
    self.serial.write(packet)

def return_current_position(self, trackNumber):
    packet = struct.pack("<BBl", trackNumber, 60, 0)
    self.serial.write(packet)

def return_stored_position(self, trackNumber, address):
    packet = struct.pack("<BBl", trackNumber, 17, address)
    self.serial.write(packet)

def store_current_position(self, trackNumber, address):
    packet = struct.pack("<BBl", trackNumber, 16, address)
    self.serial.write(packet)

zaberdevices.py ZaberTLSR300B class

class ZaberTLSR300B:

def __init__(self, trackNumber, serial):
    self.trackNumber = trackNumber
    self.serial = serial
    self.position = None
    self.storedPositions = []

def update_position(self, position):
    self.position = position

Answer 1

因此，当多线程应用程序需要共享相同数据时，我采用的方法是实现我自己的 "locker"。基本上你的线程会调用这个 ChekWrite 方法，它会 return true 或 false，如果是 true，它会将锁设置为 true，然后通过调用另一个方法来使用共享资源在它里面，完成后，它会将锁设置为 false。如果没有，它将等待一段时间，然后重试。检查写入将是它自己的 class。您可以在网上查找一些多线程锁示例，您应该很熟练。另外，这都是基于我对你上面的代码和描述的解释......我喜欢图片。

/n/r

编辑我的错。当你的ListenerThread获取到数据需要写入响应栈的时候，就需要请求权限。因此，它将调用一个静态方法 CheckWrite，该方法将数据作为参数和 return 位或布尔值。在这个函数内部，它会检查它是否在使用中，我们称它为Locked。如果它被锁定，它将 return false，您的侦听器将等待一段时间，然后重试。如果解锁了。它会将其设置为锁定，然后继续写入响应堆栈。完成后，它将解锁该方法。在您的响应堆栈上，您将必须实现相同的功能。当我创建图形时，它让我忘记了。您的主程序或任何想要读取数据的程序都需要请求读取权限，锁定 Locker 值并继续读取数据并清除它。此外，您可以完全摆脱堆栈，并在写入方法中有一个方法继续对数据进行逻辑处理。我会把它分开，但每个人都有。

Answer 2

控制器上有一个选项可以禁用所有不立即跟随命令的回复。您可以通过启用 Device Mode setting 的位 0 和 5 来执行此操作。这些位对应于 'disable auto-replies' 和 'disable manual move tracking'。默认情况下启用位 11，因此启用这些位的组合值为 2081。

我的建议是禁用这些额外的响应，这样您就可以依赖可预测且可靠的命令-> 响应模型。例如，要移动设备，您可以发送移动命令，但永远不要寻找该命令的响应。要检查运动是否完成，您可以使用Return Current Position命令并读取位置响应，或者使用Return状态（Cmd_54）命令检查设备是否忙（即移动）或空闲。

Python，与Zaber TLSR300B通信的pyserial程序

Python, pyserial program for communicating with Zaber TLSR300B

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