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@finred62

PythonでGUIする(2)

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Python de GUI　で、マルチスレッド

ということで、前回は、tkinterは、メインスレッドじゃないとNG的なとこまではやったので、マルチスレッドのメインスレッドじゃ無い方で、シリアル通信してみます。
題材が、電圧をA/Dコンバータ➡Serial通信で送ってくるというやつなので、通信というより、Serial(COM)経由で、データを送りつけてくる仕様となります。

PythonでSerial通信

Pythonのシリアル通信は、その名の通り、

import serial

で、OKですね。
では使ってみましょう。
最初にすべてを。

hiraMiniSerial.py
import socket
import time
import serial
import serial.tools.list_ports
from hiraide import hiraide
#	シリアル通信でデータの送受信を行う
class	hiraMiniSerial:
	def __init__(self):
		pass
	#---------------------------------------
	def __enter__(self):
		print("前処理")
		return self
	#---------------------------------------------
	def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
		print("後処理")
		pass
	#---------------------------------------------
	def __del__(self):
		print("__del__")
		pass
	#---------------------------------------------
	bou			= 115200
	#bou		= 38400
	ser			= None
	use_port	= None
	#---------------------------------------------
	#	
	#---------------------------------------------
	def uart_write_read(self,w_data, r_size):
		self.ser.write(w_data)	# Write
		print('SSend: '+ str(w_data))
		r_data = self.ser.read_until(size=r_size)	# Read
		print('SRecv: ' + str(r_data))
		return r_data
	#---------------------------------------------
	#	有効なCOMポートを自動的に探して返す
	#---------------------------------------------
	def search(self):
		#print(serial)
		coms = serial.tools.list_ports.comports()
		print("coms",coms)
		comlist = []
		for com in coms:
			comlist.append(com.device)
			ct = 0
			for comc in com:
				print("com[" + str(ct) + "]::" + str(comc) + "::")	
				ct = ct + 1
			if str(com[1]).startswith("Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge"):
				self.use_port	= com
				return	True
			elif str(com[1]).startswith("CP2104 USB to UART Bridge Controller"):#RaspberryPi経由
				self.use_port	= com
				return	True
			elif str(com[1]).startswith("USB Serial Port"):#M5StickCはこんなアバウトなやつやってん。^^;FT232RLモジュール？
				self.use_port	= com
				return	True
			elif str(com[1]).startswith("M5Stack Intf"):#M5StickCのRaspberryPi経由
				self.use_port	= com
				return	True
			else:
				#print("##",com[1],"##");
				continue
		return	False
	#---------------------------------------------
	#	接続
	#---------------------------------------------
	def connect(self):
		#print("self.use_port",self.use_port)
		#print("self.bou",self.bou)
		print("#---------------------------")
		print("port:",self.use_port)
		print("bou :",self.bou)
		print("#---------------------------")
		try:
			self.ser = serial.Serial(self.use_port[0], self.bou)
			return	True
		except Exception as e:
			return	False
	#---------------------------------------------
	def write(self,data):
		try:
			data = data + "\n"
			#self.ser.write(data)						# 出力
			self.ser.write(str(data).encode('utf-8'))	# 出力
			return	True
		except Exception as e:
			return	False
	#---------------------------------------------
	def writeRead(self,data,r_size):
		try:
			self.ser.write(data)
			r_data = self.ser.read_until(size=r_size)	# Read
			return	r_data
		except Exception as e:
			return	""
	#---------------------------------------------
	def read(self,r_size):
		try:
			r_data = self.ser.read_until(size=r_size)	# Read
			return	r_data
		except Exception as e:
			return	""
	#---------------------------------------------
	def readline(self):
		try:
			r_data = self.ser.readline()	# ReadLine
			return	r_data
		except Exception as e:
			return	"*"
	#---------------------------------------------
	def close(self):
		try:
			self.ser.close()
			return	True
		except Exception as e:
			return	False
	#---------------------------------------------
	def setParent(self,p):
		self.parent	= p
	#---------------------------------------------
if __name__ == '__main__':
	for w in range (100):
		with hiraMiniSerial() as A:
			if A.search():
				if A.connect():
					ct=0
					while True:
						ct = ct + 1
						try:
							s = A.readline()
							ss = s.decode()
							if(ss == "START\n"):
								print("start !")
								ct=0
								stttime	= (time.time())	#秒単位
								continue
							elif(ss == "STOP\n"):
								eddtime	= (time.time())	#秒単位
								devtime	= eddtime - stttime
								print("stop !")
								#----------------------------------------
							else:
								print("data:",s)
						except Exception as e:
							pass
			else:
				time.sleep(1)
				print("Not Found COM")

まず、searchってやつを呼んでますよね。
これは、SerialのLISTから、合致するものをセレクトしている部分です。
SerialのLISTは、

coms = serial.tools.list_ports.comports()

からとってきます。
そして、

for com in coms:

でまわして、
com及び、com[0]～com[2]が、

coms [<serial.tools.list_ports_common.ListPortInfo object at 0x000001FE0959BDD0>]
com COM3 - USB Serial Port (COM3)
com[0]::COM3::
com[1]::USB Serial Port (COM3)::
com[2]::USB VID:PID=0403:6001 SER=A50285BIA::

みたいな感じになります。（::は区切りとして出力）
このcom[1]をみて、自分が思った名称かどうかを比較して判断します。
とはいうものの、Amazonで【FT232RLモジュール】あたりを買うと、だいたい、
Windowsにおいては、【USB Serial Port (COM**)】って名前になるので、
まぁ、複数これがあったら、通信してみて判断するしかないんですけどね。

参考までに、いろいろやってみた結果の文字列です。

Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge  #家にあるLaser加工機のCOM
CP2104 USB to UART Bridge Controller　　　#RaspberryPi経由
USB Serial Port　　　　　　　　　　　　 #M5StickC
M5Stack Intf                           #M5StickCのRaspberryPi経由

まぁ今回は通信させるまではやってません。
使うときは、COMはたぶん１コなので。

Serial通信サンプル結果

前処理
coms [<serial.tools.list_ports_common.ListPortInfo object at 0x000001EAD136BCD0>]
com COM3 - USB Serial Port (COM3)
com[0]::COM3::
com[1]::USB Serial Port (COM3)::
com[2]::USB VID:PID=0403:6001 SER=A50285BIA::
#---------------------------
port: COM3 - USB Serial Port (COM3)
bou : 115200
#---------------------------
start !
data: b' 973\n'
data: b' 981\n'
data: b' 180\n'
data: b'   0\n'
data: b'  47\n'

～～省略～～

data: b'1023\n'
data: b'1023\n'
stop !

GUIへの組み込み

で、このCOMをどうするかというと、
COMの受信をスレッド化して、その値をGUI部分で受け取って表示しようっていうことになります。
では、メインのSRCから。

hiraGUI3.py
import time
import threading
import multiprocessing
import tkinter as TKTK
from tkinter import messagebox
from adMeterCtrl import adMeterCtrl
#-----------------------------------------
class	hiraGui3:
	#---------------------------------------
	title		= "TTTitle"
	geometry	= "600x200+200+400"
	AR			= []
	TEXTAR		= []
	#---------------------------------------
	def clicked(self):
		messagebox.showinfo("self.1","self.2")
	#--------------------------
	def AD_METER_Exec(self):
		self.AD = adMeterCtrl()
		self.AD.setParent(self)
		time.sleep(2)				#	２秒待つ。
		self.AD.goCOM()				#	基本、もどってこない
	#--------------------------
	def preExec(self):
		adMeterCtrl
		R = threading.Thread(target = self.AD_METER_Exec)
		R.start()
	#--------------------------
	def raedFromCOM(self,str):
		print("str:",str)
		self.TEXTAR[0]["text"] = str
	#--------------------------
	def exec(self):
		self.T = TKTK.Tk()
		self.T.title(		self.title		)
		self.T.geometry(	self.geometry	)
		n = len(self.AR)
		for w in range(n):
			#----------------------------------------
			if(self.AR[w]["type"] == "BTN"):
				btn_1 = TKTK.Button(
					self.T
					,text=self.AR[w]["text"]
					,command=self.AR[w]["com"]
				)
				btn_1.pack(expand=True)
			#----------------------------------------
			elif(self.AR[w]["type"] == "LBL"):
				lbl_1 = TKTK.Label(
					self.T
					,text=self.AR[w]["text"]
				)
				lbl_1.pack(expand=True)
				self.TEXTAR.append(lbl_1)
		#----------------------------------------
		self.T.mainloop()
	#--------------------------
	def setTitle(self,v):
		self.title		= v
	#--------------------------
	def setGeometry(self,v):
		self.geometry	= v
	#--------------------------
#-------------------------------------------------------
if __name__ == '__main__':
	GUI = hiraGui3()
	GUI.setTitle("★タイトルですよ★")
	GUI.setGeometry("600x400+200+400")
	o2	= {
		"type":"LBL"
		,"text":"らべらべらべる"
	}
	o	= {
		"type":"BTN"
		,"text":"牡丹だよ"
		,"com":	GUI.clicked
	}


	GUI.AR.append(o)
	GUI.AR.append(o2)

	GUI.preExec()
	GUI.exec()

では、順をおって。

	GUI = hiraGui3()
	GUI.setTitle("★タイトルですよ★")
	GUI.setGeometry("600x400+200+400")

クラスを生成して、タイトルと、Windowの大きさのための変数を設定。
設定は、変数への代入だけですね。

	o2	= {
   	"type":"LBL"
   	,"text":"らべらべらべる"
   }
   o	= {
   	"type":"BTN"
   	,"text":"牡丹だよ"
   	,"com":	GUI.clicked
   }


   GUI.AR.append(o)
   GUI.AR.append(o2)

これはGUIの部品を外だしにしたくてこのような書き方をしてるだけです。
あとから、この内容にそって設定しますね。

GUI.preExec()

これによって、スレッドを作成して、スレッド側を実行させます。
実際には、adMeterCtrlクラスを生成し、goCOM関数を呼び出しています。
ただし、メインが準備する前に動作開始してもなんなので、２秒待っています。

そして、、、

	GUI.exec()

にて、実行開始です。
実際には、tkinterでWindowを生成し、mainloop関数を呼び出します。

raedFromCOM関数は、adMeterCtrlクラスのインスタンスから呼ばれることになります。

Serial読み込みを統括するクラス

前の項で出た、adMeterCtrlクラスです。

adMeterCtrl.py
import time
import threading
import multiprocessing
import tkinter as TKTK
from tkinter import messagebox

from hiraMiniSerial import hiraMiniSerial
#-----------------------------------------
class	adMeterCtrl:
	#---------------------------------------
	def setParent(self,v):
		self.parent = v
		print("parent",self.parent)
	#---------------------------------------
	def __init__(self):
		pass
	#---------------------------------------
	def __enter__(self):
		#print("前処理")
		return self
	#--------------------------
	def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
		#print("後処理")
		pass
	#--------------------------
	def __del__(self):
		pass
	#--------------------------
	def goCOM(self):
		stttime	= 0
		eddtime	= 0
		devtime	= 0
		with hiraMiniSerial() as A:
			if A.search():
				if A.connect():
					ct=0
					while True:
						ct = ct + 1
						try:
							s = A.readline()
							ss = s.decode()
							if(ss == "START\n"):
								ct=0
								stttime	= (time.time())	#秒単位
								self.parent.readFromCOM("START")
								continue
							elif(ss == "STOP\n"):
								eddtime	= (time.time())	#秒単位
								devtime	= eddtime - stttime
								comstr	= "STTOP:" + str(ct) + ":" + str(devtime)
								self.parent.readFromCOM( comstr)
								#----------------------------------------
							else:
								self.parent.readFromCOM("DATA:" + ss)
						except Exception as e:
							self.parent.readFromCOM("ERR:EXCEPTION")
				else:
					self.parent.readFromCOM("ERR:CONNECT ERROR")
			else:
				time.sleep(1)
				self.parent.readFromCOM("ERR:NOT FOUND COM")




#-------------------------------------------------------
if __name__ == '__main__':
	pass

こんな感じで。
まぁ普通に動作したので、あとは、GUIをそれっぽく完成させます。

長くなったので、、つづく

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