Python访问USB设备指南

本文将介绍如何使用Python访问USB设备，包括USB驱动程序的安装和Python模块的引入，以及如何使用Python编写代码控制USB设备。通过学习本文，您将掌握如何使用Python进行USB设备的数据传输和控制操作。

一、USB驱动程序的安装

在使用Python访问USB设备前，需要安装相应的USB驱动程序。不同的操作系统需要安装不同的驱动程序，下面分别介绍Windows和Linux系统的驱动程序安装。

1. Windows系统

对于大部分USB设备，Windows系统可以自动识别并安装相应的驱动程序。但有些设备需要手动安装驱动程序，具体步骤如下：

# 1. 确认USB设备已插入电脑并且处于启动状态
# 2. 打开设备管理器
# 3. 找到未知设备或者设备名中有黄色感叹号的设备
# 4. 右键点击设备，选择“更新驱动程序软件”
# 5. 选择“搜索计算机以获取驱动程序软件”
# 6. 选择“从计算机的设备驱动程序列表中选取”
# 7. 手动选择或者安装设备厂商提供的驱动程序

2. Linux系统

对于Linux系统，常用的USB驱动程序有usbfs、usbcore和usbhid等。其中，usbhid是用于HID设备的驱动程序，大部分USB设备都是HID设备，因此Linux系统可以自动识别并安装usbhid驱动程序。如果需要手动安装驱动程序，可以使用以下命令：

# 1. 确认USB设备已插入电脑并且处于启动状态
# 2. 打开终端，并以root用户身份运行
# 3. 输入以下命令：
modprobe usbcore
modprobe usbfs
modprobe usbhid

二、Python模块的引入

使用Python访问USB设备需要用到pyusb模块。pyusb是一个开源的Python模块，可以用于USB设备的数据传输和控制操作。可以使用pip命令安装pyusb模块：

pip install pyusb

安装完成后，可以使用以下命令导入pyusb模块：

import usb.core
import usb.util

三、USB设备的连接和控制

使用pyusb模块可以连接和控制USB设备。下面以连接和控制一个USB存储器为例，介绍如何编写Python代码实现USB设备的数据传输和控制操作。

1. 连接USB设备

在连接USB设备前，需要确定设备的Vendor ID和Product ID。可以使用以下方法获取设备的Vendor ID和Product ID：

# 1. 打开设备管理器
# 2. 找到相应的USB设备
# 3. 右键点击设备，选择“属性”
# 4. 选择“详细信息”选项卡
# 5. 选择“硬件ID”属性，可以看到Vendor ID和Product ID

连接USB设备需要使用usb.core.find()方法，可以根据Vendor ID和Product ID来查找设备。下面是连接USB存储器的代码示例：

import usb.core
import usb.util

# 定义Vendor ID、Product ID和端点地址
VENDOR_ID = 0x0781
PRODUCT_ID = 0x5567
ENDPOINT_ADDR = 0x81

# 查找设备
device = usb.core.find(idVendor=VENDOR_ID, idProduct=PRODUCT_ID)

# 如果找到设备
if device is not None:
    # 连接设备
    try:
        device.set_configuration()
        usb.util.claim_interface(device, 0)
    except Exception, e:
        print e
else:
    print "Device not found."

2. 读取USB设备数据

连接成功后，就可以读取USB设备中的数据了。USB设备中的数据通过端点（endpoint）传输，每个端点都有一个端点地址，可以使用端点地址来访问端点。下面是读取USB存储器数据的代码示例：

import usb.core
import usb.util

# 定义Vendor ID、Product ID和端点地址
VENDOR_ID = 0x0781
PRODUCT_ID = 0x5567
ENDPOINT_ADDR = 0x81

# 查找设备
device = usb.core.find(idVendor=VENDOR_ID, idProduct=PRODUCT_ID)

# 如果找到设备
if device is not None:
    # 连接设备
    try:
        device.set_configuration()
        usb.util.claim_interface(device, 0)
        
        # 读取数据
        data = device.read(ENDPOINT_ADDR, 512)
        print data
        
        usb.util.release_interface(device, 0)
        device.reset()
    except Exception, e:
        print e
else:
    print "Device not found."

3. 写入USB设备数据

除了读取USB设备中的数据，还可以向USB设备中写入数据。下面是向USB存储器中写入数据的代码示例：

import usb.core
import usb.util

# 定义Vendor ID、Product ID和端点地址
VENDOR_ID = 0x0781
PRODUCT_ID = 0x5567
ENDPOINT_ADDR = 0x01

# 查找设备
device = usb.core.find(idVendor=VENDOR_ID, idProduct=PRODUCT_ID)

# 如果找到设备
if device is not None:
    # 连接设备
    try:
        device.set_configuration()
        usb.util.claim_interface(device, 0)
        
        # 写入数据
        data = "Hello, USB!"
        device.write(ENDPOINT_ADDR, data)
        
        usb.util.release_interface(device, 0)
        device.reset()
    except Exception, e:
        print e
else:
    print "Device not found."

四、总结

本文介绍了如何使用Python访问USB设备，包括USB驱动程序的安装和Python模块的引入，以及如何使用Python编写代码连接、读取和写入USB设备。希望本文对您有所帮助。