ESP32读取Flash浮点值：Python与Arduino串口输出不一致求助

问题描述 #

从ESP32的Flash存储器中读取每行存储的float值，打算在Python中绘制这些值，但Python读取的结果与Arduino串口监视器显示的完全不同。尝试过在Arduino中直接打印float以及转为字符串，两种方式在Arduino串口监视器中均正常，但Python读取时出现乱码（如-0.50.000）。

相关代码 #

Arduino代码 #

while(file.available()){
    num = file.parseFloat();
    str = String(num, 3);
    Serial.println(str);
    //Serial.println(num);
}
Serial.println("\nDone");

Python代码 #

while(1):
    line = ser.readline()   # read a byte string
    if line:
        string = line.decode()  # convert the byte string to a unicode string
        
        if ("Done" in string):
            break

        #num = float(string) # convert the unicode string to a float
        
        print(string)
        #print(num)

解决办法 #

• 确保串口参数完全匹配：Python初始化串口时，波特率、数据位、停止位、奇偶校验必须和Arduino的Serial.begin()一致。例如Arduino用Serial.begin(115200)，Python对应代码：

  import serial
  ser = serial.Serial('COMx', 115200, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=serial.STOPBITS_ONE, bytesize=serial.EIGHTBITS, timeout=1)
  

• 清空串口缓冲区：Python开始读取前，先清空残留数据：

  ser.flushInput()
  ser.flushOutput()
  

• 清洗读取的字符串：对读取的内容做去空白处理，跳过空行：

  string = line.decode().strip()
  if not string:
      continue
  

• 改用二进制传输（更可靠）：避免字符串转换误差，直接传输float的二进制字节：
  Arduino端代码：

  while(file.available()){
      float num = file.parseFloat();
      Serial.write((byte*)&num, sizeof(num));
  }
  Serial.println("\nDone");
  

  Python端解析代码：

  import struct
  while True:
      data = ser.read(4)
      if len(data) == 4:
          num = struct.unpack('f', data)[0]
          print(num)
      if ser.in_waiting > 0:
          line = ser.readline().decode().strip()
          if line == "Done":
              break
  

• 增加数据格式校验：Arduino输出固定格式的字符串，Python用正则验证后再转换：
  Arduino端：

  Serial.printf("%.3f\n", num);
  

  Python端：

  import re
  pattern = re.compile(r'^-?\d+\.\d{3}$')
  if pattern.match(string):
      num = float(string)
  else:
      print(f"无效数据: {string}")
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexandru Manolache