Python向Arduino串口发送长字符串无返回数据故障排查

你遇到的Arduino收不到数据、Python读不到回传的问题，是几个典型的串口通信低级错误导致的：

• 打开串口后没有等待Arduino复位：Python执行serial.Serial()打开串口的瞬间，会触发连接的Arduino硬件自动复位，整个重启+初始化流程需要1.5~2秒，你打开串口立刻执行write发送数据，此时Arduino还在跑bootloader，根本不会响应串口数据，所以Serial.available()始终检测不到输入。
• 两端超时设置过短：Arduino端Serial.setTimeout(1)设置的是1ms超时，这个时间短到根本来不及读完一整行带换行符的数据，会直接返回空值；Python端1秒的读超时虽然勉强够用，但遇到串口波动很容易读空。
• Arduino回传没有加换行结束符：Python端readline()是读到\n字符才会认为一行数据结束并返回，你Arduino用Serial.print(data)回传时末尾不带\n，Python端会一直等直到超时，自然没有输出。
• 额外排查点：测试前要关掉Arduino IDE自带的串口监视器、其他串口调试工具，这些软件会抢占COM口权限，导致Python端虽然实例化了串口对象，实际无法正常收发数据。

Python端 #

import serial
import time

array = ["the first", "second","third", "fourth", "fifth", "sixth"]

# 初始化串口，适当拉长读超时
serialArduino = serial.Serial("COM3", 9600, timeout=2, write_timeout=1)
# 核心：等待Arduino重启完成
time.sleep(2)

# 拼接待发送字符串
data = ""
for item in array:
    data += f"{item}#"
data += '\n'    

print("发送内容：", data)
serialArduino.write(data.encode('utf-8'))

# 读取回传内容，统一用utf-8解码即可
finalData = serialArduino.readline().decode('utf-8').strip()
print("Arduino回传内容：", finalData)

serialArduino.close()

Arduino端 #

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // 超时调整为100ms，足够读完一整行短数据
  Serial.setTimeout(100);
}

void loop() {
  if(Serial.available() > 0){
    String data = Serial.readStringUntil('\n');   
    // 回传时用println自动在末尾加\n，匹配Python端readline的结束判定
    Serial.println(data);
  }
}

等收发正常后，你可以在Arduino端用下面的逻辑拆分#分隔的字符串，还原成原始数组：

// 提前定义数组存拆分结果，长度根据实际需求调整
String recvArr[10];
int arrIdx = 0;

void loop() {
  if(Serial.available() > 0){
    String data = Serial.readStringUntil('\n');   
    arrIdx = 0;
    int startPos = 0;
    int splitPos = data.indexOf('#');
    // 循环按#分割
    while(splitPos != -1){
      recvArr[arrIdx] = data.substring(startPos, splitPos);
      arrIdx++;
      startPos = splitPos + 1;
      splitPos = data.indexOf('#', startPos);
    }
    // 测试：打印拆分后的每个元素
    for(int i=0; i<arrIdx; i++){
      Serial.println(recvArr[i]);
    }
  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joas329