Em Python 3 o próprio built-in "bytes" faz isso:
>>> bytes([40,10,20,30])
b'(\n\x14\x1e'
Em Python 2, o que hoje são os "bytes" era o equivalente as strings. No entanto no Python 3 separaram: strings são objetos contendo texto, em que cada elemento é um codepoint de unicode - e não interessa seu valor numérico, e a antiga "byte-string" ficou sendo conhecida como bytes, e funcionando como em C: se por acaso um valor tem uma representação ASCII (valor numérico de 32 até 128), ele é impresso, senão é impresso com a codificação de dois dígitos hexadecimal. Internamente, é apenas uma sequência numérica de bytes, e já é o tipo aceito por todas as funções relevantes que lidam com a porta serial.
No caso dos seus exemplos especificamente, você pode fazer:
serial.write(bytes((10,))
(o (10,)
é uma tupla de um único número - a vírgula final não é opcional.
Ou:
serial.write(b"\x0a")
O prefixo "b" para as aspas indica que é um literal de bytes, não de texto - e você pode colocar números diretamente na notação hexadecimal dentro das aspas.
COmo vocẽ está usando comunicação serial, é possível que tenha que enviar registros de dados com vários campos com tamanho pré-determinado. Nesse caso, você pode usar o módulo "struct" que acompanha o Python: ele transforma num objeto bytes, na ordem correta, uma sequência de parâmetros de acordo com uma string de formatação - https://docs.python.org/3/library/struct.html
Por exemplo, se você tiver que mandar dois números de 16 bits sem sinal, seguido de um número em ponto flutuante de 32bit:
>>> struct.pack("<HHf", 40000, 50000, 3.28)
b'@\x9cP\xc3\x85\xebQ@'
Para extrair os números de um objeto do tipo bytes, basta utiliza-lo como uma sequência normal. Em Python 3 um elemento de uma sequência de bytes é um número de 8 bits sem sinal:
>>> a = b"minha_resposta:\xff"
>>> print(list(a))
[109, 105, 110, 104, 97, 95, 114, 101, 115, 112, 111, 115, 116, 97, 58, 255]
Em Python 2 é necessário a conversão explícita do elemento de bytes para inteiro - e pode ser usada a função ord
para isso:
Python 2.7.14 (default, Jan 17 2018, 14:28:32)
>>> a = b"minha_resposta:\xff"
>>> print(list(a))
['m', 'i', 'n', 'h', 'a', '_', 'r', 'e', 's', 'p', 'o', 's', 't', 'a', ':', '\xff']
>>> print(map(ord, a))
[109, 105, 110, 104, 97, 95, 114, 101, 115, 112, 111, 115, 116, 97, 58, 255]