python上位机开发

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2026-08-03

python上位机开发

开发目标：python3 + hprose，linux开发环境，docker后期打包

环境搭建

安装必要的软件支持

sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip git
python3 --version

创建虚拟环境实现安装Hprose项目的依赖

sudo apt install python3.12-venv
python3 -m venv ~/serial_bridge_venv：创建后会生一个serial_bridge_venv文件夹
ls ~/serial_bridge_venv/：创建后会生一个serial_bridge_venv文件夹

虚拟环境中安装包

source ~/serial_bridge_venv/bin/activate：激活虚拟环境，命令行前面会显示 (serial_bridge_venv)
pip install pyserial
pip install flask
pip install hprose
pip install requests
pip list:查看安装有哪些包
deactivate：退出虚拟环境

测试python运行（虚拟环境运行）

mkdir ~/Desktop/serial_bridge：虚拟环境目录
cd ~/Desktop/serial_bridge
touch main.py：创建文件
vim main.py：编写代码
python main.py：运行

vscode插件

Python (Microsoft) - Python 支持
Pylance (Microsoft) - 智能提示
Python Debugger (Microsoft) - 调试功能

验证

完成主要的src的主要开发，即创建服务器并启动串口连接
通过test_client.py模拟客户端进行json格式的发送
git clone tty0tty工程，make & make install(激活虚拟串口sudo modprobe tty0tty，关闭虚拟串口sudo rmmod tty0tty)
虚拟串口对/dev/tnt0 /dev/tnt1，chmod修改虚拟串口权限
安装picocom串口调试工具
服务器连接虚拟串口tnt0，用客户端模拟json格式发送，服务器接收解析后并往tnt0发送，由于tnt1是tnt0的虚拟串口对，故可以通过picocom打开tnt1进行串口查看，退出指令ctrl+A→ctrl+X

linux打包exe文件

创建requirements.txt：pip freeze > requirements.txt（方便其他移植时一个个pip install依赖）
先进入先前的虚拟环境：pip install pyinstaller
serial_bridge目录下打包：pyinstaller --onefile --add-data "src:src" src/main.py（windows下是;代替:）
- 打包出现json报错，尝试：pyinstaller --onefile --add-data="src:src" --paths=./src src/main.py
- 打包依旧出现json报错，尝试：pyinstaller --onefile --add-data="src:src" --hidden-import=json --hidden-import=serial --hidden-import=hprose src/main.py
若遇到部分import相关报错，编辑生产的main.spec文件，修改hiddenimports部分，再重新运行打包：pyinstaller main.spec

windows打包exe文件

确保程序本身涉及windows的兼容性，如串口路径
git，克隆工程到windows
windows下创建虚拟环境：
- python -m venv serial_bridge_venv（或git bash可以用py -m venv serial_bridge_venv）
- source serial_bridge_venv/Scripts/activate # 激活虚拟环境
重新在windows下安装依赖：
- 方法1：一次性安装pip install -r requirements.txt
- 方法2：单独pip install 各个依赖
  - pip install pyserial # 串口
  - pip install flask # 如果用到了flask
  - pip install hprose # hprose创建服务器接收数据
  - pip install requests # http post请求上传服务器
  - pip install redis # 安装redis
  - pip install gmssl # sm2相关
虚拟环境下打包1
- 依赖安装pip install -r requirements.txt
- pip install pyinstaller
- serial_bridge目录下打包：pyinstaller --onefile --add-data "src;src" src/main.py（linux下是:代替;）
- windows下之间执行的打包命令:

  pyinstaller --onefile \
      --name="beidou_serial_bridge" \
      --add-data="src:src" \
      --add-data="config.json:." \
      --hidden-import=json \
      --hidden-import=logging \
      --hidden-import=os \
      --hidden-import=sys \
      --hidden-import=uuid \
      --hidden-import=gmssl \
      --hidden-import=redis \
      --hidden-import=redis.client \
      --hidden-import=serial \
      --hidden-import=serial.tools \
      --hidden-import=serial.tools.list_ports \
      --hidden-import=hprose \
      --hidden-import=requests \
      --hidden-import=src.config \
      --hidden-import=src.serial_service \
      --hidden-import=src.protocol_handler \
      --hidden-import=src.group_cache \
      --hidden-import=src.signature_cache \
      src/main.py

虚拟环境打包2-加密
- sudo apt update
- sudo apt install patchelf # 使用nuitka时用
- pip install nuitka # nuitka打包

  python -m nuitka \
      --standalone \
      --include-data-files=config.json=config.json \
      --include-package=redis \
      --include-package=serial \
      --include-package=hprose \
      --include-package=requests \
      --output-filename=beidou_serial_bridge \
      src/main.py

windows下更改图标

下载 rcedit, GitHub - electron/rcedit 下载 rcedit.exe https://github.com/electron/rcedit/releases
在线网页转换的方式，适用Png创建ico图标文件
Git Bash或CMD执行：[rcedit-x64.exe文件路径] [exe文件路径] --set-icon [图标文件路径]
- /d/10、非专业类软件/ico图标修改/rcedit-x64.exe ~/Desktop/serial_bridge/beidou_serial_bridge/nuitka_dist/beidou_serial_bridge.exe --set-icon ~/Desktop/serial_bridge/beidou_serial_bridge/nuitka_dist/app.ico

查看redis客户端的内容

redis-cli -a "LwCW!itdLQ670Fi" KEYS "*"