树莓派串口读取stm32发过来的数字报错

Question

这段报错有时候会出现，有时候又没问题。我该如何避免这种情况的发生？树莓派先启动程序，stm32后开机，一开机就会出现这个报错，可是这个时候stm32并未给树莓派发送任何串口数据，树莓派就直接报错了。有时候32开机就正常的，树莓派程序没有报错，串口接受正常

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

从你提供的信息来看，错误发生在尝试将接收到的数据从字节流解码为UTF-8编码的字符串时。错误提示UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xff in position 8: invalid start byte说明接收到的数据中包含了不兼容UTF-8编码的字节。

要解决这个问题，可以采取以下几个步骤：

1. 确定STM32发送的数据格式

首先确认STM32发送的数据的确切格式。如果STM32发送的是纯数字或者特定的二进制数据，并非预期的文本（特别是如果它包含控制字符或非标准ASCII字符），直接使用UTF-8解码自然会出错。

2. 使用更稳健的解码方式

你可以尝试在解码时指定一个能容忍非UTF-8字符的错误处理策略，比如 'ignore' 或 'replace'，这样即使遇到非法字节也能继续执行，而不是抛出异常。

修改解码部分的代码如下：

try:
    data = recv.decode('utf-8')  # 尝试用UTF-8解码
except UnicodeDecodeError:
    data = recv.decode('utf-8', errors='ignore')  # 忽略解码错误
    # 或者
    # data = recv.decode('utf-8', errors='replace')  # 用特殊字符替换非法字节

3. 确保串口初始化正确

确保你的树莓派串口初始化设置与STM32发送端匹配，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。

4. 增加数据校验或同步机制

如果可能，可以在STM32发送数据前加入特定的起始和结束标志，或者简单的协议头，让树莓派端在接收到有效数据包后再进行解码处理。例如，STM32发送<STX>数据<ETX>，其中<STX>和<ETX>是固定的控制字符，用于标识数据的开始和结束，树莓派端则在接收到这些标记后再尝试解码数据。

5. 异常处理和重试逻辑

增加对串口通信的异常处理和重试逻辑，确保在遇到临时错误时，程序能够恢复而不至于崩溃。

示例代码段

考虑上述建议，下面是一个简化的示例代码，展示如何改进数据接收处理过程：

import serial
import time
import RPi.GPIO as GPIO

# 初始化GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(37, GPIO.OUT)
GPIO.setup(40, GPIO.OUT)

# 串口初始化
ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 9600)  # 根据实际情况调整串口号和波特率

while True:
    try:
        # 读取一行数据，这里假设STM32发送完数据后会加上换行符
        recv = ser.readline()
        
        # 增加简单的数据有效性检查，例如期待数据以换行符结束
        if recv.endswith(b'\n'):
            try:
                data = recv[:-1].decode('utf-8')  # 移除换行符再解码
                print("Received:", data)
                
                # 根据解码后的数据执行相应操作
                if data == "1":
                    print("播种2次")
                    # 其他操作...
                elif data.isdigit():
                    value = int(data)
                    if value <= 50000:
                        GPIO.output(37, GPIO.LOW)
                    else:
                        GPIO.output(40, GPIO.HIGH)
                        time.sleep(0.1)  # 短暂保持高电平
                        GPIO.output(40, GPIO.LOW)
            except UnicodeDecodeError:
                print("解码错误，忽略该数据包")
    except Exception as e:
        print("串口通信错误:", e)
        # 可以根据需要在这里增加重连或其他恢复逻辑

    # 根据实际情况调整循环等待时间
    time.sleep(0.1)

注意事项

• 确保STM32和树莓派的串口配置完全一致。
• 上述代码中，我移除了原代码中的逻辑错误和未定义的变量引用，确保示例代码的清晰性。
• 考虑到实际应用的复杂性，你可能需要根据具体情况调整代码细节。

通过上述方法，应该能有效减少或避免因数据解码导致的异常，使程序运行更加稳定。