Python 3串口向LCD发送控制字符异常问题排查求助

此前使用Python 2开发的LCD控制代码可正常实现光标控制、颜色切换、亮度调节及文本显示更新功能。迁移至Python 3后，屏幕虽能显示正常文本，但出现大量乱码，且颜色切换失效、文本位置偏移等问题。手动直接写入文本（如self.__serial.write("test".encode())）显示正常，问题根源在于控制字符的发送逻辑。

Python 2 可行代码 #

def __write(self, value):
    self.__serial.write(str(value))

# 用于带控制字符的命令，前缀为0xfe
def __write_array(self, array_values):
    array_values.insert(0, 0xfe)
    for item in array_values:
        self.__write(chr(item))

Python 3 修改后的写入函数 #

def __write(self, value):
    self.__serial.write(str(value).encode())

背景色设置示例函数 #

def set_background_color(self, value):
    _check_color(value)
    self.__state.background_color = value
    red = value[0]
    green = value[1]
    blue = value[2]
    self.__write_array([0xd0, red, green, blue])
    self.__state.background_color = value
    time.sleep(0.01)

（注：设置绿色时，__write_array处理后的目标数组为[254, 208, 0, 255, 0]）

异常表现 #

屏幕显示乱码，写入的数据示例：
�þ�~Q^P^B�þT�þK�þ�~Y�~H�¾P�~H�þ@System Booting �þ�~P^@^@�ÿ þX�þH�þH�þH �þ�~P^@^@�ÿ�þ�~Y�~H�¾P�~H�þH�þH �þ�~P^@^@�ÿ�þ�~Y�~H�¾P�~H�þ�~P^@�ÿ^@�þH�þHa

问题核心是Python 3严格区分字符串与字节类型，当前__write函数将数值转成字符串再编码的逻辑，会破坏控制字符的二进制结构，需做以下调整：

1. 修复__write函数
   根据输入类型处理：字符串编码为字节，整数直接转为单字节，确保二进制数据正确：

   def __write(self, value):
       if isinstance(value, str):
           self.__serial.write(value.encode())
       elif isinstance(value, int):
           self.__serial.write(bytes([value]))
       else:
           self.__serial.write(value)
   

2. 优化__write_array函数
   直接构造字节数组一次性发送，避免循环处理导致的错误，同时简化逻辑：

   def __write_array(self, array_values):
       array_values.insert(0, 0xfe)
       self.__serial.write(bytes(array_values))
   

   若需保留循环调用__write，则修改为直接传递整数：

   def __write_array(self, array_values):
       array_values.insert(0, 0xfe)
       for item in array_values:
           self.__write(item)
   

3. 验证控制指令的二进制正确性
   以设置绿色为例，目标指令数组[254, 208, 0, 255, 0]需转为字节b'\xfe\xd0\x00\xff\x00'才能被屏幕正确识别。此前的错误逻辑会将整数254转为字符串"254"再编码为b'254'，完全偏离了预期的控制字节格式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paul