Step 4. QTimer 수신 처리

0. 순서

Step 1. GUI + LED 제어 맛보기

• 버튼 1개
• 포트·보드레이트 코드에 고정
• GUI → 시리얼 → 아두이노 → 로그 흐름 경험 중심

 

Step 2. 포트 선택 추가

• 포트 선택 콤보박스 추가
• “어떤 장치와 통신하는가” 개념 학습
• Step 2는 기능 확장이 아니라, 통신 대상 선택이라는 개념을 추가하는 단계입니다.

 

Step 3. 문자열 송신/수신 추가

• 자유 문자열 전송 입력창 추가
• TX / RX 개념 명확화
• LED 제어 + Echo 응답 확인

 

👉 Step 4. QTimer 수신 처리 추가

• 주기적 수신 처리 구조 도입
• GUI 멈춤 현상 체험
• “왜 비동기가 필요한가” 문제 제기
  Step 4는 해결 단계가 아니라, 문제를 “느끼게 만드는 단계”입니다.

 

Step 5. QThread 비동기 수신 추가

• RX 전용 스레드 분리
• Signal / Slot 구조 학습
• 안정적인 GUI + 실시간 수신 구현

 

1. 목표

목표

• 이 단계의 목표는
  시리얼 수신을 “동기적으로 처리하면 어떤 문제가 발생하는지”를 직접 체험하는 것입니다.
• Step 3까지는 TX와 RX의 개념을 이해하는 단계 였다면,
  Step 4에서는 RX를 언제, 어떻게 처리해야 하는가? 라는 질문을 스스로 하게 합니다.

학습을 마치면 할 수 있는 것

• QTimer를 사용해 주기적으로 시리얼 수신을 시도할 수 있다.
• RX 처리 방식에 따라 GUI 응답성이 달라진다는 사실을 체험한다.
• GUI가 멈추는 현상이 통신 속도 문제가 아님을 이해한다.
• “왜 비동기 처리가 필요한가?”라는 질문을 스스로 제기할 수 있다.

 

2. 아두이노 스케치 구현 

: 교재 P.110 ~ 143

Step 1. 동일

 

3. PySide6 앱 4단계 구현

└─ 3.1 전체 소스 코드

핵심 변화 요약

구분	Step 3	Step 4
RX 처리	송신 직후 즉시 수신	주기적으로 수신
처리 방식	동기(blocking)	타이머 기반
목적	개념 이해	문제 체험

# Step 4: QTimer 기반 수신 처리
# 목적: 주기적 RX 처리 + GUI 멈춤 현상 체험

import sys
import serial
from serial.tools import list_ports

from PySide6.QtCore import QTimer              # [추가]
from PySide6.QtWidgets import (
    QApplication, QMainWindow, QPushButton,
    QTextEdit, QVBoxLayout, QWidget,
    QComboBox, QLabel, QLineEdit, QHBoxLayout
)


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle("Serial LED Test - Step 4")
        self.resize(420, 420)

        self.ser = None
        self.led_on = False

        # --- 포트 선택 ---
        self.combo_port = QComboBox()
        self.load_ports()

        # --- 송신 UI ---
        self.edit_send = QLineEdit()
        self.edit_send.setPlaceholderText("Send text (ex: hello)")
        self.btn_send = QPushButton("Send")

        # --- LED 버튼 ---
        self.btn_led = QPushButton("LED OFF")

        self.log = QTextEdit()
        self.log.setReadOnly(True)

        # --- Layout ---
        layout = QVBoxLayout()
        layout.addWidget(QLabel("Port"))
        layout.addWidget(self.combo_port)

        send_row = QHBoxLayout()
        send_row.addWidget(self.edit_send)
        send_row.addWidget(self.btn_send)

        layout.addLayout(send_row)
        layout.addWidget(self.btn_led)
        layout.addWidget(self.log)

        central = QWidget()
        central.setLayout(layout)
        self.setCentralWidget(central)

        # --- Signals ---
        self.btn_led.clicked.connect(self.toggle_led)
        self.btn_send.clicked.connect(self.send_text)
        self.edit_send.returnPressed.connect(self.send_text)

        # --- [추가] QTimer 설정 ---
        self.timer = QTimer(self)
        self.timer.timeout.connect(self.read_serial)
        self.timer.start(50)   # 50ms 주기

    def load_ports(self):
        for p in list_ports.comports():
            self.combo_port.addItem(p.device)

    def ensure_connection(self):
        if self.ser is None:
            port = self.combo_port.currentText()
            if not port:
                return False
            self.ser = serial.Serial(port, 9600, timeout=0.1)
            self.log.append(f"Connected to {port}")
        return True

    def toggle_led(self):
        if not self.ensure_connection():
            return
        self.led_on = not self.led_on
        msg = "1" if self.led_on else "0"
        self.send(msg)
        self.btn_led.setText("LED ON" if self.led_on else "LED OFF")

    def send_text(self):
        if not self.ensure_connection():
            return
        text = self.edit_send.text().strip()
        if not text:
            return
        self.send(text)
        self.edit_send.clear()

    def send(self, text):
        self.ser.write((text + "\n").encode())
        self.log.append(f"TX: {text}")

    # --- [핵심] 주기적 RX 처리 ---
    def read_serial(self):
        if self.ser and self.ser.in_waiting:
            line = self.ser.readline().decode().strip()
            if line:
                self.log.append(f"RX: {line}")


if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    w = MainWindow()
    w.show()
    sys.exit(app.exec())

└─ 3.2 전체 동작 흐름

[ 문자열 전송 (TX) ]
        ↓
[ Arduino 처리 ]
        ↓
[ 응답 대기 ]
        ↓
[ QTimer 주기적 호출 ]
        ↓
[ RX 읽기 시도 ]
        ↓
[ 로그 창에 표시 ]

 

└─ 3.3 QTimer 도입

소스코드 

self.timer = QTimer(self)
self.timer.timeout.connect(self.read_serial)
self.timer.start(50)

 

의미

• RX를 버튼이나 송신 함수 안에서 처리하지 않음
• 일정 주기로 “받을 게 있는지 확인”
• GUI 이벤트 루프 안에서 실행됨

└─ 3.4 GUI 멈춤 현상 체험

관찰되는 현상

• 수신 주기를 짧게 하면
  → GUI가 느려짐
• 수신 처리에 시간이 걸리면
  → 버튼 반응이 늦어짐

 

중요한 사실

• 통신 속도가 느린 것이 아니다
• RX 처리가 GUI 이벤트 루프를 점유하고 있기 때문이다

 

문제 파악 및 개선 사항

• 이 시점에서 자연스럽게 질문이 생깁니다.
• “수신을 GUI와 분리할 수는 없을까?”

 

Step 4의 핵심 

• 왜 수신 처리를 버튼 함수에서 빼야 할까?
• 왜 QTimer를 써도 완벽하지 않을까?
• GUI와 통신은 같은 흐름에서 처리해도 될까?

 

4. 테스트

테스트 1: 기본 동작

• 문자열 송신 정상
• RX 로그 정상 출력

 

테스트 2: GUI 반응성 관찰

• RX 주기를 10ms로 줄여본다
• 문자열을 빠르게 연속 송신한다
• 버튼 클릭 반응을 관찰한다

 

정상 동작 기준

• 프로그램이 크래시되지 않는다
• RX 로그는 출력되지만
• GUI 반응이 불안정해질 수 있다

👉 이 불안정함이 의도된 학습 포인트입니다.