Python实现的mqtt客户端工具分享，小巧且超轻量级(python+tkinter+paho.mqtt)

mqtt协议调试时需要个客户端工具，但网上找的体积包都很大，都不够小巧和便携。于是趁周末时间用python搞出来了个客户端工具，使用python+tinker+paho.mqtt实现。源码量很少但功能不弱，相当的轻量级。分享给有需要的小伙伴，喜欢的可以点击收藏。

前言

用python实现个跨平台的mqtt客户端工具，同时介绍下python的mqtt客户端库paho.mqtt的使用。界面这里选择使用了python自带的tkinter，虽不是很好用，但相当的轻量级，对于造一个工具来说足够啦。且配合ttkbootstrap这个包，界面可以美化，还更换皮肤，这点儿挺不错。但是如果界面特别复杂的话推荐pyqt。

工具下载地址：https://download.csdn.net/download/qq8864/88351834

界面效果：

环境准备

使用python3实现的mqtt客户端工具, 相当的轻量级。源码不大仅一个文件。

需要安装依赖包：

pip install ttkbootstrap
pip install -i https://pypi.doubanio.com/simple paho-mqtt

tkinter是python自带的标准gui库，对于我们自己日常做一些小程序出来给自己使用是非常不错的。因为tkinter相比较其它强大的gui库（PyQT，WxPython等等）而言要简单、方便、学起来也容易得很多，所以用来造个小工具非常nice，但它做出来的界面不是很好看。

ttkbootstrap 介绍

ttkbootstrap 是一个基于 tkinter 和 ttk 的Python库，它提供了一套现代化的主题和样式，可以用于创建漂亮的图形用户界面（GUI）应用程序。它是基于 Bootstrap 框架的设计风格，为 tkinter 应用程序提供了一致的外观和用户体验。

官方文档：ttkbootstrap - ttkbootstrap

ttkbootstrap 库简单示例，选择主题： 

import ttkbootstrap as ttk
from ttkbootstrap.constants import *
root = ttk.Window()
root.geometry("500x400+500+150")  
style = ttk.Style()
theme_names = style.theme_names()#以列表的形式返回多个主题名
theme_selection = ttk.Frame(root, padding=(10, 10, 10, 0))
theme_selection.pack(fill=X, expand=YES)
lbl = ttk.Label(theme_selection, text="选择主题:")
theme_cbo = ttk.Combobox(
        master=theme_selection,
        text=style.theme.name,
        values=theme_names,
)
theme_cbo.pack(padx=10, side=RIGHT)
theme_cbo.current(theme_names.index(style.theme.name))
lbl.pack(side=RIGHT)
def change_theme(event):
    theme_cbo_value = theme_cbo.get()
    style.theme_use(theme_cbo_value)
    theme_selected.configure(text=theme_cbo_value)
    theme_cbo.selection_clear()
theme_cbo.bind('<>', change_theme)
theme_selected = ttk.Label(
        master=theme_selection,
        text="litera",
        font="-size 24 -weight bold"
)
theme_selected.pack(side=LEFT)
root.mainloop()

ttkbootstrap简单使用

import ttkbootstrap as ttk
#实例化创建应用程序窗口
root = ttk.Window(
        title="窗口名字",        #设置窗口的标题
        themename="litera",     #设置主题
        size=(1066,600),        #窗口的大小
        position=(100,100),     #窗口所在的位置
        minsize=(0,0),          #窗口的最小宽高
        maxsize=(1920,1080),    #窗口的最大宽高
        resizable=None,         #设置窗口是否可以更改大小
        alpha=1.0,              #设置窗口的透明度(0.0完全透明）
        )
# root.place_window_center()    #让显现出的窗口居中
# root.resizable(False,False)   #让窗口不可更改大小
# root.wm_attributes('-topmost', 1)#让窗口位置其它窗口之上
root.mainloop()

标签显示：

import ttkbootstrap as ttk
from ttkbootstrap.constants import *
root = ttk.Window()
ttk.Label(root,text="标签1",bootstyle=INFO).pack(side=ttk.LEFT, padx=5, pady=10)
ttk.Label(root,text="标签2",bootstyle="inverse").pack(side=ttk.LEFT, padx=5, pady=10)
ttk.Label(root,text="标签3",bootstyle="inverse-danger").pack(side=ttk.LEFT, padx=5, pady=10)
ttk.Label(root, text="标签4", bootstyle=WARNING, font=("微软雅黑", 15), background='#94a2a4').pack(side=LEFT, padx=5, pady=10)
root.mainloop()
'''
# bootstyle colors
PRIMARY = 'primary'
SECONDARY = 'secondary'
SUCCESS = 'success'
DANGER = 'danger'
WARNING = 'warning'
INFO = 'info'
LIGHT = 'light'
DARK = 'dark'

# bootstyle types
OUTLINE = 'outline'
LINK = 'link'
TOGGLE = 'toggle'
INVERSE = 'inverse'
STRIPED = 'striped'
TOOLBUTTON = 'toolbutton'
ROUND = 'round'
SQUARE = 'square'
'''

 paho-mqtt库介绍

paho-mqtt 是目前 Python 中使用较多的 MQTT 客户端库，它在 Python 2.7 或 3.x 上为客户端类提供了对 MQTT v3.1 和 v3.1.1 的支持。它还提供了一些帮助程序功能，使将消息发布到 MQTT 服务器变得非常简单。 

paho-mqtt简单使用:

# -*- coding: utf-8 -*-# -*- coding: utf-8 -*-
 
 
import paho.mqtt.client as mqtt
import time
 
 
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
    print "链接"
    print("Connected with result code: " + str(rc))
 
 
def on_message(client, userdata, msg):
    print "消息内容"
    print(msg.topic + " " + str(msg.payload))
 
 
#   订阅回调
def on_subscribe(client, userdata, mid, granted_qos):
    print "订阅"
    print("On Subscribed: qos = %d" % granted_qos)
    pass
 
 
#   取消订阅回调
def on_unsubscribe(client, userdata, mid, granted_qos):
    print "取消订阅"
    print("On unSubscribed: qos = %d" % granted_qos)
    pass
 
 
#   发布消息回调
def on_publish(client, userdata, mid):
    print "发布消息"
    print("On onPublish: qos = %d" % mid)
    pass
 
 
#   断开链接回调
def on_disconnect(client, userdata, rc):
    print "断开链接"
    print("Unexpected disconnection rc = " + str(rc))
    pass
 
 
client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
client.on_publish = on_publish
client.on_disconnect = on_disconnect
client.on_unsubscribe = on_unsubscribe
client.on_subscribe = on_subscribe
client.connect('127.0.0.1', 1883, 600) # 600为keepalive的时间间隔
while True:
    client.publish(topic='mqtt11', payload='amazing', qos=0, retain=False)
    time.sleep(2)

参数解释:

• keepalive =>   心跳间隔，单位是秒，如果 broker 和 client 在这段时间内没有任何通讯，client 会给 broker 发送一个 ping 消息
• retain  =>  如果设为 Ture ，这条消息会被设为保留消息 
• payload  => 消息内容，字符串类型，如果设为 None ，会发送一条长度为 0 消息。如果设置了 int 或者 3. float 类型的值，会当做字符串发送，如果你想发送真正的 int 或者 float 值，需要用 struct.pack() 生成消息, mqtt的publish 只支持None, string, int, float 类型的数据,  如果需要发送json类型数据可以通过json.dumps()将数据进行转换后在发送, 接收端在on_message()回调函数中通过json.loads() 将数据解析就可以了
• topic =>  这条消息所属的话题
• qos  => 消息的安全等级 Qos详细介绍
• qos=0    QoS0，At most once，至多一次；
• QoS0 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 最多能收到一次，也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息，如果发送失败，也就算了；
• qos=1    QoS1，At least once，至少一次；
• QoS1 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 至少能收到一次，也就是说 Sender 向 Receiver 发送消息，如果发送失败，会继续重试，直到 Receiver 收到消息为止，但是因为重传的原因，Receiver 有可能会收到重复的消息；
• qos=2    QoS2，Exactly once，确保只有一次
• QoS2 代表，Sender 发送的一条消息，Receiver 确保能收到而且只收到一次，也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息，如果发送失败，会继续重试，直到 Receiver 收到消息为止，同时保证 Receiver 不会因为消息重传而收到重复的消息。

源码实现

 源码实现比较简单，主要是里面有一些注意事项。比如图片的显示，网上关于tkinter不能显示图片的问题有很多。这里给出绝对可行的做法。

label的图片显示

from PIL import Image, ImageTk       
#.....
        img = Image.open("me.jpg")  # 替换为你的图片路径
        img = img.resize((80,80))
        #self._img = ImageTk.PhotoImage(file = "me.jpg")    
        self._img = ImageTk.PhotoImage(img)     
        self.about = Label(self.fr1) 
        self.about.image = self._img
        self.about.configure(image=self._img)
        self.about.place(x=65,y=0,width=80,height=80)

判断是否为16进制

def ISHEX(data):        #判断输入字符串是否为十六进制
    if len(data)%2:
        return False
    for item in data:
        if item not in '0123456789ABCDEFabcdef': #循环判断数字和字符
            return False
    return True

保存文件

def savefiles(self):   #保存日志TXT文本
        try:
            with open('log.txt','a') as file:       #a方式打开 文本追加模式
                file.write(self.txt_rx.get(0.0,'end'))
                messagebox.showinfo('提示', '保存成功')
        except:
            messagebox.showinfo('错误', '保存日志文件失败！')

 自动滚动到末尾

def appendTxt(self,msg):
        current_t = datetime.now()
        current_ = current_t.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S ")
        self.txt_rx.insert(END,current_)
        self.txt_rx.insert(END,msg)
        self.txt_rx.insert(END,"\n")  
        #滚动到末尾
        self.txt_rx.see(END)
        self.txt_rx.update_idletasks()      

mqtt的使用

def connect(self,addr,port,alive=60):
        self.client.connect(addr, port,alive)
        self.client.loop_start()

    def disconnect(self):
        self.client.loop_stop()
        self.client.disconnect()
        print("disconnect!")

    def on_connect(self, client, userdata, flags, rc):
        if rc == 0:
            print("Connected to MQTT Broker ok!\n")
            self.appendTxt("Connected to MQTT Broker ok!\n")
            self.var_bt1.set("断开")
            self.isConnect = True
        else:
            print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
            self.appendTxt(f"Failed to connect, return code: {rc}\n")
            self.isConnect = False

    def on_message(self, client, userdata, msg):
        self.tx_rx_cnt(1,0)
        print("Received message: " + msg.payload.decode())
        self.appendTxt(f"Received message:\n[topic]:{msg.topic}\n{msg.payload.decode()}\n")

    def subscribe(self, topic):
        #item = Entry(self.subitem).get()
        if topic in self.subitem.get(0, END):
            print("item already exists.")
        else:
            self.appendTxt(f"[订阅topic]:{topic}\n")
            self.client.subscribe(topic)
            self.subitem.insert(END, topic)

    def publish(self, topic, message):
        self.client.publish(topic, message)
        self.appendTxt(f"[发布topic]:{topic}\n{message}\n")

打包为exe程序

python脚本打包为exe有很多方法。常用的为pyinstaller，使用简单，但是有不少缺点，如打包体积大，启动速度慢等。所以这里并不推荐它，推荐使用nuitka。

pyinstaller的打包

#pyinstaller方式打包
pyinstaller -F -w -i chengzi.ico py_word.py 打包指定exe图标打包

注：以上仅是简单的打包，如果带图片或文件资源，打包后运行也是失败的。 

带图片资源的打包方法：

pyi-makespec -F .\mqttclienttool.py

执行上面这条命令，会生成 mqttclienttool.spec文件，这个文件可以编辑。打开并编辑这个文件，

data选项中增加：datas=[('me.jpg', '.')], 小括号内的写法，第一个为文件名，第二个为路径。还有个需要注意的地方是，代码里引用路径需要采用绝对路径的方式如：

img_path = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'me.jpg')
img = Image.open(img_path) 

# -*- mode: python ; coding: utf-8 -*-


block_cipher = None


a = Analysis(
    ['mqttclienttool.py'],
    pathex=[],
    binaries=[],
    datas=[('me.jpg', '.')],
    hiddenimports=[],
    hookspath=[],
    hooksconfig={},
    runtime_hooks=[],
    excludes=[],
    win_no_prefer_redirects=False,
    win_private_assemblies=False,
    cipher=block_cipher,
    noarchive=False,
)
pyz = PYZ(a.pure, a.zipped_data, cipher=block_cipher)

最后执行以下命令即可。

 pyinstaller  .\mqttclienttool.spec

nuitka的安装

• 直接利用pip即可安装：pip install Nuitka

• 需具备(MSVS)或者MinGW64等C++的编译器。

nuitka使用过程

对于第三方依赖包较多的项目（比如需要import torch,tensorflow,cv2,numpy,pandas,geopy等等）而言，这里最好打包的方式是只将属于自己的代码转成C++，不管这些大型的第三方包！

使用举例：

nuitka --standalone --show-memory --show-progress --nofollow-imports --plugin-enable=qt-plugins --follow-import-to=utils,src --output-dir=out --windows-icon-from-ico=./logo.ico ./demo.py

简单介绍下上面的nuitka的命令：

• --standalone：方便移植到其他机器，不用再安装python

• --show-memory --show-progress：展示整个安装的进度过程

• --nofollow-imports：不编译代码中所有的import，比如keras，numpy之类的。

• --plugin-enable=qt-plugins：如果用到pyqt5来做界面，这里nuitka有其对应的插件。

• --plugin-enable=qt-plugins

• --follow-import-to=utils,src：需要编译成C++代码的指定的2个包含源码的文件夹，这里用,来进行分隔。

• --output-dir=out：指定输出的结果路径为out。

• --windows-icon-from-ico=./logo.ico：指定生成的exe的图标为logo.ico这个图标，这里推荐一个将图片转成ico格式文件的网站（比特虫）。

• --windows-disable-console：运行exe取消弹框。这里没有放上去是因为我们还需要调试，让可以弹出DOS窗口便于查看print的日志。

完整实现

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time : 2023/09/17 12:49
# @Author : yangyongzhen
# @Email : [email protected]
# @File : mqttclienttool.py
# @Project : study
import time
import os
from tkinter.ttk import *
from tkinter import *
from datetime import datetime
import time
import threading
from tkinter import messagebox
from ttkbootstrap import Style
import paho.mqtt.client as mqtt
from PIL import Image, ImageTk

global gui           #全局型式保存GUI句柄

tx_cnt=0 #发送条数统计
rx_cnt=0 #接收条数统计

def ISHEX(data):        #判断输入字符串是否为十六进制
    if len(data)%2:
        return False
    for item in data:
        if item not in '0123456789ABCDEFabcdef': #循环判断数字和字符
            return False
    return True

'''GUI'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
class GUI:
    def __init__(self):
        self.root = Tk()
        self.root.title('MQTT调试助手-author:blog.csdn.net/qq8864')             #窗口名称
        self.root.geometry("820x560+500+150")         #尺寸位置
        self.root.resizable(False, False)
        self.interface()
        Style(theme='pulse') #主题修改 可选['cyborg', 'journal', 'darkly', 'flatly' 'solar', 'minty', 'litera', 'united', 'pulse', 'cosmo', 'lumen', 'yeti', 'superhero','sandstone']
        #self.client.on_log = self.log_callback
        self.isConnect = False
        self._img = None
    def interface(self):
        """"界面编写位置"""
        #--------------------------------操作区域-----------------------------#
        self.fr1=Frame(self.root)
        self.fr1.place(x=0,y=0,width=220,height=600)     #区域1位置尺寸
        img_path = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'me.jpg')
        img = Image.open(img_path)  # 替换为你的图片路径
        img = img.resize((80,80))
        #self._img = ImageTk.PhotoImage(file = "me.jpg")    
        self._img = ImageTk.PhotoImage(img)     
        self.about = Label(self.fr1) 
        self.about.image = self._img
        self.about.configure(image=self._img)
        self.about.place(x=65,y=0,width=80,height=80)
        pos = 80
        self.lb_server =Label(self.fr1, text='地址:',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb_server.place(x=0,y=pos,width=50,height=35)
        self.txt_server = Text(self.fr1)
        self.txt_server.place(x=65,y=pos,width=155,height=26)
        self.txt_server.insert("1.0", "127.0.0.1")
        
        self.lb1 =Label(self.fr1, text='端口:',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=pos+40,width=50,height=35)
        self.txt_port = Text(self.fr1)
        self.txt_port.place(x=65,y=pos+40,width=155,height=26)
        self.txt_port.insert("1.0", 1883)
        
        self.lb1 =Label(self.fr1, text='clientID:',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=pos+80,width=50,height=35)
        self.txt_id = Text(self.fr1)
        self.txt_id.place(x=65,y=pos+80,width=155,height=26)
        self.txt_id.insert("1.0", "mqtt-client")
        
        self.lb1 =Label(self.fr1, text='用户名:',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=pos+120,width=50,height=35)
        self.txt_name = Text(self.fr1)
        self.txt_name.place(x=65,y=pos+120,width=155,height=26)


        self.lb1 =Label(self.fr1, text='密码 :',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=pos+160,width=50,height=35)
        self.txt_pwd = Text(self.fr1)
        self.txt_pwd.place(x=65,y=pos+160,width=155,height=26)
        
        self.lb1 =Label(self.fr1, text='心跳 :',anchor="e",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=pos+200,width=50,height=35)
        self.txt_heart = Text(self.fr1)
        self.txt_heart.place(x=65,y=pos+200,width=155,height=26)
        self.txt_heart.insert("1.0", 60)

        self.var_bt1 = StringVar()
        self.var_bt1.set("连接")
        self.btn1 = Button(self.fr1,textvariable=self.var_bt1,command=self.btn_connect) #绑定 btn_connect 方法
        self.btn1.place(x=170,y=pos+240,width=50,height=30)


        self.lb_s =Label(self.fr1, text='订阅主题',bg="yellow",anchor='w') #字节统计
        self.lb_s.place(x=5,y=340,width=90,height=28)
        
        self.txt_sub = Text(self.fr1)
        self.txt_sub.place(x=5,y=368,width=155,height=28)
        self.btn5 = Button(self.fr1, text='订阅',command=self.btn_sub) #测试用
        self.btn5.place(x=170,y=368,width=50,height=28)
    

        self.subitem = Listbox(self.fr1)
        self.subitem.place(x=5,y=402,width=215,height=85)
        #self.subitem.insert(END, "This is a read-only Text widget.")
        self.subitem.bind("", self.on_right_click)
        

        #-------------------------------文本区域-----------------------------#
        self.fr2=Frame(self.root)          #区域1 容器  relief   groove=凹  ridge=凸
        self.fr2.place(x=220,y=0,width=620,height=560)     #区域1位置尺寸

        self.txt_rx = Text(self.fr2)
        self.txt_rx.place(relheight=0.6,relwidth=0.9,relx=0.05,rely=0.01) #比例计算控件尺寸和位置
        
        self.scrollbar = Scrollbar(self.txt_rx)
        self.scrollbar.pack(side=RIGHT, fill=Y)
        self.txt_rx.config(yscrollcommand=self.scrollbar.set)
        self.scrollbar.config(command=self.txt_rx.yview)
        self.txt_rx.bind("", self.check_scrollbar)

        self.lb_t =Label(self.fr2, text='发布主题',bg="yellow",anchor='w') #字节统计
        self.lb_t.place(relheight=0.04,relwidth=0.2,relx=0.05,rely=0.62)
        
        self.lb_qos =Label(self.fr2, text='QoS:',bg="yellow",anchor='w') #字节统计
        self.lb_qos.place(relheight=0.04,relwidth=0.15,relx=0.15,rely=0.62)
        
        self.var_cb1 = IntVar()
        self.comb1 = Combobox(self.fr2,textvariable=self.var_cb1)
        self.comb1['values'] = [0,1,2] #列出可用等级
        self.comb1.current(0)  # 设置默认选项 0开始
        self.comb1.place(relheight=0.04,relwidth=0.08,relx=0.22,rely=0.615)
        
        self.txt_topic = Text(self.fr2)
        self.txt_topic.place(relheight=0.05,relwidth=0.9,relx=0.05,rely=0.66) #比例计算控件尺寸位置
        
        self.txt_tx = Text(self.fr2)
        self.txt_tx.place(relheight=0.15,relwidth=0.9,relx=0.05,rely=0.72) #比例计算控件尺寸位置

        self.btn6 = Button(self.fr2, text='发送',command=self.btn_send)  #绑定发送方法
        self.btn6.place(relheight=0.06,relwidth=0.11,relx=0.84,rely=0.88)
        
        self.btn3 = Button(self.fr2, text='清空',command = self.txt_clr) #绑定清空方法
        self.btn4 = Button(self.fr2, text='保存',command=self.savefiles) #绑定保存方法
        self.btn3.place(relheight=0.06,relwidth=0.11,relx=0.05,rely=0.88)
        self.btn4.place(relheight=0.06,relwidth=0.11,relx=0.18,rely=0.88)
        
        self.lb3 =Label(self.fr2, text='接收:0    发送:0',bg="yellow",anchor='w') #字节统计
        self.lb3.place(relheight=0.05,relwidth=0.3,relx=0.045,rely=0.945)

        self.lb4 = Label(self.fr2, text=' ', anchor='w',relief=GROOVE)  #时钟
        self.lb4.place(relheight=0.05, relwidth=0.11, relx=0.84, rely=0.945)
#------------------------------------------方法-----------------------------------------------
    def check_scrollbar(self,*args):
        if self.txt_rx.yview() == (0.0, 1.0):
            self.scrollbar.pack_forget()
        else:
            self.scrollbar.place(RIGHT, fill=Y)
            
    def on_right_click(self,w):
        idx = self.subitem.curselection()
        print("Right-Clicked idx:", idx)
        if idx == ():
            return
        selected_item = self.subitem.get(idx)
        print("Right-Clicked on:", selected_item,idx)
        ret = messagebox.askyesno('取消订阅', "取消订阅:\n"+selected_item)
        if ret:
            self.subitem.delete(idx)
            self.client.unsubscribe(selected_item)
            self.appendTxt("取消订阅:"+selected_item)
        
    def gettim(self):#获取时间 未用
            timestr = time.strftime("%H:%M:%S")  # 获取当前的时间并转化为字符串
            self.lb4.configure(text=timestr)  # 重新设置标签文本
            # tim_str = str(datetime.datetime.now()) + '\n'
            # self.lb4['text'] = tim_str
            #self.lb3['text'] = '接收：'+str(rx_cnt),'发送：'+str(tx_cnt)
            self.txt_rx.after(1000, self.gettim)     # 每隔1s调用函数 gettime 自身获取时间 GUI自带的定时函数

    def txt_clr(self):#清空显示
        self.txt_rx.delete(0.0, 'end')  # 清空文本框
        self.txt_tx.delete(0.0, 'end')  # 清空文本框

    def ascii_hex_get(self):#获取单选框状态
        if(self.var_cs.get()):
            return False
        else:
            return True

    def tx_rx_cnt(self,rx=0,tx=0):  #发送接收统计
        global tx_cnt
        global rx_cnt

        rx_cnt += rx
        tx_cnt += tx
        self.lb3['text'] = '接收：'+str(rx_cnt),'发送：'+str(tx_cnt)

    def savefiles(self):   #保存日志TXT文本
        try:
            with open('log.txt','a') as file:       #a方式打开 文本追加模式
                file.write(self.txt_rx.get(0.0,'end'))
                messagebox.showinfo('提示', '保存成功')
        except:
            messagebox.showinfo('错误', '保存日志文件失败！')
    
    def log_callback(self,client, userdata, level, buf):
        print(buf)
        
    def appendTxt(self,msg,flag = None):
        current_t = datetime.now()
        current_ = current_t.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S ")
        self.txt_rx.insert(END,current_)
        self.txt_rx.insert(END,msg)
        self.txt_rx.insert(END,"\n")  
        #滚动到末尾
        self.txt_rx.see(END)
        self.txt_rx.update_idletasks()      
                
    def connect(self,addr,port,alive=60):
        self.client.connect(addr, port,alive)
        self.client.loop_start()

    def disconnect(self):
        self.client.loop_stop()
        self.client.disconnect()
        print("disconnect!")

    def on_connect(self, client, userdata, flags, rc):
        if rc == 0:
            print("Connected to MQTT Broker ok!\n")
            self.appendTxt("Connected to MQTT Broker ok!\n")
            self.var_bt1.set("断开")
            self.isConnect = True
        else:
            print("Failed to connect, return code %d\n", rc)
            self.appendTxt(f"Failed to connect, return code: {rc}\n")
            self.isConnect = False

    def on_message(self, client, userdata, msg):
        self.tx_rx_cnt(1,0)
        print("Received message: " + msg.payload.decode())
        self.appendTxt(f"Received message:\n[topic]:{msg.topic}\n{msg.payload.decode()}\n","RECV")

    def subscribe(self, topic):
        #item = Entry(self.subitem).get()
        if topic in self.subitem.get(0, END):
            print("item already exists.")
        else:
            self.appendTxt(f"[订阅topic]:{topic}\n")
            self.client.subscribe(topic)
            self.subitem.insert(END, topic)

    def publish(self, topic, message,qos=0):
        self.client.publish(topic, message,qos)
        self.appendTxt(f"[发布topic]:{topic}\n{message}\n")
        
    def btn_connect(self):#连接
        global isConnect
        if self.var_bt1.get() == '连接':
            server = self.txt_server.get("1.0",END).strip()
            port = self.txt_port.get("1.0",END).strip()
            alive = self.txt_heart.get("1.0",END).strip()
            user = self.txt_name.get("1.0",END).strip()
            psd = self.txt_pwd.get("1.0",END).strip()
            cid = self.txt_id.get("1.0",END).strip()
            #用户名密码设置
            if len(user) !=0 :
                self.client.username_pw_set(user, psd)
                
            self.client = mqtt.Client(cid) #MQTT
            self.client.on_connect = self.on_connect
            self.client.on_message = self.on_message
            print("btn connect click: "+server+","+port+",QoS:"+self.comb1.get())
            self.appendTxt(f"连接 {server},port:{port}\n")
            self.connect(server,int(port),int(alive))
        else:
            self.disconnect()
            self.var_bt1.set("连接")
            self.isConnect = False
            self.appendTxt(f"断开连接!\n")
        
    def btn_sub(self):#订阅
        if self.isConnect:
            sub = self.txt_sub.get("1.0",END).strip()
            print("btn sub click,topic: "+sub)
            self.subscribe(sub)
        else:
            messagebox.showinfo('提示', '服务器未连接!')
        
    def btn_send(self):#发布
        if self.isConnect:
            pub_topic = self.txt_topic.get("1.0",END).strip()
            payload = self.txt_tx.get("1.0",END).strip()
            print("btn pub click,topic: "+pub_topic)
            self.publish(pub_topic,payload,int(self.comb1.get()))
            self.tx_rx_cnt(0,1)
        else:
            messagebox.showinfo('提示', '请连接服务器!')

if __name__ == '__main__':
    print('Start...')
    gui = GUI()
    gui.gettim()  #开启时钟
    gui.root.mainloop()
    print('End...')

最后，再附带个python实现的串口调试助手源码：

import time

from tkinter.ttk import *
from tkinter import *
import datetime
import serial  # 导入模块
import serial.tools.list_ports
import threading
from tkinter import messagebox
from ttkbootstrap import Style



global UART          #全局型式保存串口句柄
global RX_THREAD     #全局型式保存串口接收函数
global gui           #全局型式保存GUI句柄

tx_cnt=0 #发送字符数统计
rx_cnt=0 #接收字符数统计


def ISHEX(data):        #判断输入字符串是否为十六进制
    if len(data)%2:
        return False
    for item in data:
        if item not in '0123456789ABCDEFabcdef': #循环判断数字和字符
            return False
    return True


def uart_open_close(fun,com,bund):  #串口打开关闭控制
    global UART
    global RX_THREAD

    if fun==1:#打开串口
        try:
           UART = serial.Serial(com, bund, timeout=0.2)  # 提取串口号和波特率并打开串口
           if UART.isOpen(): #判断是否打开成功
               lock = threading.Lock()
               RX_THREAD = UART_RX_TREAD('URX1',lock)  #开启数据接收进程
               RX_THREAD.setDaemon(True)               #开启守护进程 主进程结束后接收进程也关闭 会报警告 不知道咋回事
               RX_THREAD.start()
               RX_THREAD.resume()
               return True
        except:
            return False
        return False
    else:                   #关闭串口
        print("关闭串口")
        RX_THREAD.pause()
        UART.close()

def uart_tx(data,isHex=False):          #串口发送数据
    global UART

    try:
        if  UART.isOpen():  #发送前判断串口状态 避免错误
            print("uart_send=" + data)
            gui.tx_rx_cnt(tx=len(data)) #发送计数
            if isHex:   #十六进制发送
                data_bytes = bytes.fromhex(data)
                return UART.write(bytes(data_bytes))
            else:      #字符发送
                return UART.write(data.encode('gb2312'))
    except:#错误返回
        messagebox.showinfo('错误', '发送失败')


class UART_RX_TREAD(threading.Thread):          #数据接收进程 部分重构
    global gui

    def __init__(self, name, lock):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.mName = name
        self.mLock = lock
        self.mEvent = threading.Event()

    def run(self): #主函数
        print('开启数据接收\r')
        while True:
            self.mEvent.wait()
            self.mLock.acquire()
            if UART.isOpen():
                rx_buf =  UART.read()
                if len(rx_buf) >0:
                    rx_buf += UART.readall()  #有延迟但不易出错
                    gui.tx_rx_cnt(rx=len(rx_buf))
                    if gui.ascii_hex_get() == False:
                        print('收到hex数据', rx_buf.hex().upper())
                        gui.txt_rx.insert(END,  rx_buf.hex().upper())
                    else:
                        str_data = str(rx_buf, encoding='gb2312')
                        print("串口收到消息:", len(rx_buf), str_data)
                        gui.txt_rx.insert(END,str_data)
                        # self.txt_rx.insert(END,str_data)
            self.mLock.release()
           #time.sleep(3)
    def pause(self): #暂停
        self.mEvent.clear()

    def resume(self):#恢复
        self.mEvent.set()


'''GUI'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
class GUI:
    def __init__(self):
        self.root = Tk()
        self.root.title('梵德觅串口调试助手')             #窗口名称
        self.root.geometry("800x360+500+150")         #尺寸位置
        self.interface()
        Style(theme='pulse') #主题修改 可选['cyborg', 'journal', 'darkly', 'flatly' 'solar', 'minty', 'litera', 'united', 'pulse', 'cosmo', 'lumen', 'yeti', 'superhero','sandstone']


    def interface(self):
        """"界面编写位置"""
        #--------------------------------操作区域-----------------------------#
        self.fr1=Frame(self.root)
        self.fr1.place(x=0,y=0,width=180,height=360)     #区域1位置尺寸

        self.lb1 =Label(self.fr1, text='端口号：',font="微软雅黑",fg='red')  #点击可刷新
        self.lb1.place(x=0,y=5,width=100,height=35)

        self.var_cb1 = StringVar()
        self.comb1 = Combobox(self.fr1,textvariable=self.var_cb1)
        self.comb1['values'] = list(serial.tools.list_ports.comports()) #列出可用串口
        self.comb1.current(0)  # 设置默认选项 0开始
        self.comb1.place(x=10,y=40,width=150,height=30)
        com=list(serial.tools.list_ports.comports())

        print('**********可用串口***********')
        for i in range(0, len(com)):
            print(com[i])
        print('***************************')

        self.lb2 = Label(self.fr1, text='波特率：')
        self.comb2 = Combobox(self.fr1,values=['2400','9600','57600','115200'])
        self.comb2.current(3)                               #设置默认选项 115200
        self.lb2.place(x=5,y=75,width=60,height=20)
        self.comb2.place(x=10,y=100,width=100,height=25)

        self.var_bt1 = StringVar()
        self.var_bt1.set("打开串口")
        self.btn1 = Button(self.fr1,textvariable=self.var_bt1,command=self.uart_opn_close) #绑定 uart_opn_close 方法
        self.btn1.place(x=10,y=140,width=60,height=30)



        self.var_cs = IntVar()  #定义返回类型
        self.rd1 = Radiobutton(self.fr1,text="Ascii",variable=self.var_cs,value=0,command = self.txt_clr) #选择后清除显示内容
        self.rd2 = Radiobutton(self.fr1,text="Hex",variable=self.var_cs,value=1,command = self.txt_clr)
        self.rd1.place(x=5,y=180,width=60,height=30)
        self.rd2.place(x=5,y=210,width=60,height=30)


        self.btn3 = Button(self.fr1, text='清空',command = self.txt_clr) #绑定清空方法
        self.btn4 = Button(self.fr1, text='保存',command=self.savefiles) #绑定保存方法
        self.btn3.place(x=10,y=260,width=60,height=30)
        self.btn4.place(x=100,y=260,width=60,height=30)

        self.btn5 = Button(self.fr1, text='功能',command=self.ascii_hex_get) #测试用
        self.btn6 = Button(self.fr1, text='发送',command=self.uart_send)  #绑定发送方法
        self.btn5.place(x=10,y=315,width=60,height=30)
        self.btn6.place(x=100,y=315,width=60,height=30)

        #-------------------------------文本区域-----------------------------#
        self.fr2=Frame(self.root)          #区域1 容器  relief   groove=凹  ridge=凸
        self.fr2.place(x=180,y=0,width=620,height=360)     #区域1位置尺寸

        self.txt_rx = Text(self.fr2)
        self.txt_rx.place(relheight=0.6,relwidth=0.9,relx=0.05,rely=0.01) #比例计算控件尺寸和位置

        self.txt_tx = Text(self.fr2)
        self.txt_tx.place(relheight=0.25,relwidth=0.9,relx=0.05,rely=0.66) #比例计算控件尺寸位置

        self.lb3 =Label(self.fr2, text='接收:0    发送:0',bg="yellow",anchor='w') #字节统计
        self.lb3.place(relheight=0.05,relwidth=0.3,relx=0.045,rely=0.925)

        self.lb4 = Label(self.fr2, text=' ', anchor='w',relief=GROOVE)  #时钟
        self.lb4.place(relheight=0.05, relwidth=0.1, relx=0.85, rely=0.935)
#------------------------------------------方法-----------------------------------------------
    def gettim(self):#获取时间 未用
            timestr = time.strftime("%H:%M:%S")  # 获取当前的时间并转化为字符串
            self.lb4.configure(text=timestr)  # 重新设置标签文本
            # tim_str = str(datetime.datetime.now()) + '\n'
            # self.lb4['text'] = tim_str
            self.txt_rx.after(1000, self.gettim)     # 每隔1s调用函数 gettime 自身获取时间 GUI自带的定时函数

    def txt_clr(self):#清空显示
        self.txt_rx.delete(0.0, 'end')  # 清空文本框
        self.txt_tx.delete(0.0, 'end')  # 清空文本框

    def ascii_hex_get(self):#获取单选框状态
        if(self.var_cs.get()):
            return False
        else:
            return True

    def uart_opn_close(self):#打开关闭串口
        if(self.var_bt1.get() == '打开串口'):
          if(uart_open_close(1,str(self.comb1.get())[0:5],self.comb2.get())==True): #传递下拉框选择的参数 COM号+波特率  【0:5】表示只提取COM号字符
             self.var_bt1.set('关闭串口')                             #改变按键内容
             self.txt_rx.insert(0.0, self.comb1.get() + ' 打开成功\r\n')  # 开头插入
          else:
             print("串口打开失败")
             messagebox.showinfo('错误','串口打开失败')
        else:
            uart_open_close(0, 'COM1', 115200) #关闭时参数无效
            self.var_bt1.set('打开串口')

    def uart_send(self): #发送数据
        send_data = self.txt_tx.get(0.0, 'end').strip()
        if self.ascii_hex_get():    #字符发送
            uart_tx(send_data)
        else:
            send_data = send_data.replace(" ", "").replace("\n", "0A").replace("\r", "0D") #替换空格和回车换行
            if(ISHEX(send_data)==False):
                messagebox.showinfo('错误', '请输入十六进制数')
                return
            uart_tx(send_data,True)

    def tx_rx_cnt(self,rx=0,tx=0):  #发送接收统计
        global tx_cnt
        global rx_cnt

        rx_cnt += rx
        tx_cnt += tx
        self.lb3['text'] = '接收：'+str(rx_cnt),'发送：'+str(tx_cnt)

    def savefiles(self):   #保存日志TXT文本
        try:
            with open('log.txt','a') as file:       #a方式打开 文本追加模式
                file.write(self.txt_rx.get(0.0,'end'))
                messagebox.showinfo('提示', '保存成功')
        except:
            messagebox.showinfo('错误', '保存日志文件失败！')


if __name__ == '__main__':
    print('Star...')
    gui = GUI()
    gui.gettim()  #开启时钟
    gui.root.mainloop()
    UART.close()   #结束关闭 避免下次打开错误
    print('End...')

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