当前位置： 首页 > news >正文

Qt 串口编程-从入门到实战

news 来源：原创 2024/5/12 16:12:08

1. Qt 串口通信流程解析

1.1 串行通信和并行通信对比

  • 并行通信适合距离较短的通信，且信号容易受干扰，成本高
  • 串口通讯-设备（蓝牙， wifi， gprs， gps）

在这里插入图片描述

1.2 Qt 串口通信具体流程

  • 1. 创建 QSerialPort 对象
  • 2. 配置属性（波特率， 数据位， 停止， 校验位）
  • 3. 打开设备
  • 4. 发送数据到串口 write
  • 5. 在槽函数中读取数据（当串口有数据可读的时候会发送 readyRead 信号）
1.2.1 serialapp.pro
QT       += core gui serialport
1.2.2 serialapp.h
#ifndef SERIALAPP_H
#define SERIALAPP_H#include <QWidget>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QIODevice>
#include <QByteArray>
#include <QString>
#include <QDebug>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class SerialApp; }
QT_END_NAMESPACEclass SerialApp : public QWidget {Q_OBJECTpublic:SerialApp(QWidget *parent = nullptr);~SerialApp();private slots:void on_openBt_clicked();void on_sendBt_clicked();void read_data();private:Ui::SerialApp *ui;// 1、创建 QSerialPort 对象QSerialPort mSerial;
};
#endif // SERIALAPP_H
1.2.3 serialapp.cpp
#include "serialapp.h"
#include "ui_serialapp.h"SerialApp::SerialApp(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::SerialApp) {ui->setupUi(this);// 2、配置设备，波特率，数据位，停止位，校验位mSerial.setPortName("COM1");  // 选择对应的端口号mSerial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);mSerial.setDataBits(QSerialPort::Data8);mSerial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);mSerial.setParity(QSerialPort::NoParity);connect(&mSerial, &QSerialPort::readyRead, this, &SerialApp::read_data);
}SerialApp::~SerialApp() {delete ui;
}// 3、打开设备 (读写)
void SerialApp::on_openBt_clicked() {if (mSerial.open(QIODevice::ReadWrite)) {qDebug() << "open success!";} else {qDebug() << "open failed!";}
}// 4、发送数据到串口 write
void SerialApp::on_sendBt_clicked() {QString data = ui->textEdit->toPlainText();mSerial.write(data.toUtf8());
}// 5、读取串口数据 read
void SerialApp::read_data() {QByteArray array = mSerial.readAll();ui->textBrowser->append(QString(array));
}
1.2.4 serialapp.ui

在这里插入图片描述

2. Qt 虚拟串口调试

2.1 VSPD 创建虚拟串口

  • VSPD (Virtual Serial Port Driver) 是一个虚拟串口驱动程序

    • 它可以模拟多个串口设备，使得应用程序可以通过虚拟串口与物理串口设备进行通信
    • 使用 VSPD 可以方便地进行串口调试、数据采集、数据转发等操作
    • VSPD 还支持多种协议，例如模拟 GPS 设备、模拟调制解调器、与虚拟机通信等

  • VSPD虚拟串口软件安装及使用

在这里插入图片描述

2.2 SecureCRT 连接虚拟串口

  • SecureCRT 是一款安全的终端模拟器，常用于远程访问服务器和网络设备
    • 它可以让用户通过 SSH、Telnet、Rlogin 或者串口等协议连接到远程设备，并在本地进行命令行操作
    • SecureCRT 还提供了多重会话管理、脚本编写、自动登录、加密通信等多种功能
  • SecureCRT安装教程

在这里插入图片描述

2.3 Qt 虚拟串口实现

  • serialapp.h

    #ifndef SERIALAPP_H
#define SERIALAPP_H#include <QWidget>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QIODevice>
#include <QByteArray>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include <QList>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class SerialApp; }
QT_END_NAMESPACEclass SerialApp : public QWidget {Q_OBJECTpublic:SerialApp(QWidget *parent = nullptr);~SerialApp();private slots:void on_openBt_clicked();void on_sendBt_clicked();void read_data();private:Ui::SerialApp *ui;// 创建 QSerialPort 对象QSerialPort mSerial;
};
#endif // SERIALAPP_H

  • serialapp.cpp

    #include "serialapp.h"
#include "ui_serialapp.h"SerialApp::SerialApp(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::SerialApp) {ui->setupUi(this);// 获取当前设备上的所有串口QList<QSerialPortInfo> list =  QSerialPortInfo::availablePorts();for (int i = 0; i < list.size(); i++) {ui->comboBox->addItem(list.at(i).portName());}// 配置设备，波特率，数据位，停止位，校验位//mSerial.setPortName("COM1");mSerial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);mSerial.setDataBits(QSerialPort::Data8);mSerial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);mSerial.setParity(QSerialPort::NoParity);connect(&mSerial, &QSerialPort::readyRead, this, &SerialApp::read_data);
}SerialApp::~SerialApp() {delete ui;
}// 打开设备 (读写)
void SerialApp::on_openBt_clicked() {if (mSerial.isOpen()) {mSerial.close();}mSerial.setPortName(ui->comboBox->currentText());  // 设置端口if (mSerial.open(QIODevice::ReadWrite)) {qDebug() << "open success!";} else {qDebug() << "open failed!";}
}// 发送数据到串口 write
void SerialApp::on_sendBt_clicked() {QString data = ui->textEdit->toPlainText();mSerial.write(data.toUtf8());
}// 读取串口数据 read
void SerialApp::read_data() {QByteArray array = mSerial.readAll();ui->textBrowser->append(QString(array));
}

  • serialapp.ui

在这里插入图片描述

2.4 Qt 与 SecureCRT 建立虚拟串口连接

在这里插入图片描述

3. Qt 编写串口调试工具

在这里插入图片描述

3.1 serialportapp.h

#ifndef SERIALPORTAPP_H
#define SERIALPORTAPP_H#include <QWidget>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QList>
#include <QStringList>
#include <QString>
#include <QIODevice>
#include <QDebug>
#include <QByteArray>
#include <QMessageBox>
#include <QTimerEvent>
#include <QFileDialog>
#include <QFile>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class SerialPortApp; }
QT_END_NAMESPACEclass SerialPortApp : public QWidget {Q_OBJECTpublic:SerialPortApp(QWidget *parent = nullptr);~SerialPortApp();void timerEvent(QTimerEvent *event);private slots:void on_openBt_clicked();void on_closeBt_clicked();void on_sendBt_clicked();void on_autoCheckBox_clicked(bool checked);void on_clearSendSizeBt_clicked();void on_sendHexCb_clicked(bool checked);void on_recvHexCb_clicked(bool checked);void read_data();void on_clearRecvSizeBt_clicked();void on_selectfileBt_clicked();void on_sendfileBt_clicked();void send_file_text(quint64 size);private:Ui::SerialPortApp *ui;QSerialPort mSerial;int timerid;qint32 sendsize;qint32 recvsize;QFile file;  // 发送文件qint32 sendfilesize;
};
#endif // SERIALPORTAPP_H

3.2 serialportapp.cpp

#include "serialportapp.h"
#include "ui_serialportapp.h"SerialPortApp::SerialPortApp(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::SerialPortApp) {ui->setupUi(this);// 遍历获取当前设备上的所有串口QList<QSerialPortInfo> infos = QSerialPortInfo::availablePorts();for (int i = 0; i < infos.size(); i++) {ui->comCb->addItem(infos.at(i).portName());}// 设置波特率显示QStringList list;list << "1200" << "2400" << "4800" << "9600" << "19200" << "38400" << "57600" << "115200";ui->rateCb->addItems(list);ui->rateCb->setCurrentIndex(7);  // 设置默认波特率为 115200list.clear();// 设置数据位list << "5" << "6" << "7" << "8" << "-1";ui->dataCb->addItems(list);ui->dataCb->setCurrentIndex(3);  // 设置默认数据位为 8list.clear();// 设置停止位list << "1" << "3" << "2" << "-1";ui->stopCb->addItems(list);list.clear();// 设置校验位list << "None" << "NULL" << "Even" << "Odd" << "Space" << "Mark";ui->priCb->addItems(list);list.clear();// 把关闭按钮设置失效ui->closeBt->setEnabled(false);// 当串口有数据可读时会发送 readyRead 信号connect(&mSerial, &QSerialPort::readyRead, this, &SerialPortApp::read_data);// 初始化发送、接收的字节数记录sendsize = recvsize = 0;
}SerialPortApp::~SerialPortApp() {delete ui;
}// 打开
void SerialPortApp::on_openBt_clicked() {// 配置端口，波特率，数据位，停止位，校验位mSerial.setPortName(ui->comCb->currentText());mSerial.setBaudRate(ui->rateCb->currentText().toInt());mSerial.setDataBits((QSerialPort::DataBits)ui->dataCb->currentText().toInt());mSerial.setStopBits((QSerialPort::StopBits)ui->stopCb->currentText().toInt());mSerial.setParity((QSerialPort::Parity)ui->priCb->currentText().toInt());// 打开设备if (mSerial.open(QIODevice::ReadWrite)) {ui->closeBt->setEnabled(true);ui->openBt->setEnabled(false);}
}// 关闭
void SerialPortApp::on_closeBt_clicked() {// 关闭设备mSerial.close();ui->closeBt->setEnabled(false);ui->openBt->setEnabled(true);
}// 手动发送数据
void SerialPortApp::on_sendBt_clicked() {QString data = ui->sendText->toPlainText();if (ui->sendHexCb->isChecked()) {// 转十六进制：data = 4142 --> 0x41 0x42QByteArray array;if (data.size() % 2 != 0) {data.insert(0, '0');}for (int i = 0; i < data.size() / 2; i++) {QString t = data.mid(2*i, 2);bool ok = false;int ihex = t.toInt(&ok, 16);array.append(ihex);}int size = mSerial.write(array);  // 发送数据sendsize += size;                 // 累计发送的字节数} else {int size = mSerial.write(data.toUtf8());  // 发送数据sendsize += size;}// 设置显示已发送的字节数ui->sendsizelabel->setText(QString::number(sendsize));
}// 定时自动发送数据
void SerialPortApp::on_autoCheckBox_clicked(bool checked) {if (checked) {// 获取定时发送周期int ms = ui->autotimeEdit->text().toInt();if (ms < 100) {QMessageBox::warning(this, "time hint", "time should > 100ms");ui->autoCheckBox->setChecked(false);return;}// 启动定时器事件timerid = this->startTimer(ms);} else {// 关闭定时器事件this->killTimer(timerid);}
}// 定时器事件
void SerialPortApp::timerEvent(QTimerEvent *event) {on_sendBt_clicked();
}// 清空已发送的字节数
void SerialPortApp::on_clearSendSizeBt_clicked() {sendsize = 0;ui->sendText->clear();ui->sendsizelabel->setText("0");
}// 发送端：十六进制和十进制转换
void SerialPortApp::on_sendHexCb_clicked(bool checked) {if (checked) {  // 十进制 --> 十六进制QString data = ui->sendText->toPlainText();QByteArray array = data.toUtf8().toHex();ui->sendText->setText(QString(array));} else {  // 十六进制 --> 十进制QString data = ui->sendText->toPlainText();QByteArray array;if (data.size() % 2 != 0) {data.insert(0, '0');}for (int i = 0; i < data.size() / 2; i++) {QString t = data.mid(2*i, 2);bool ok = false;int ihex = t.toInt(&ok, 16);array.append(ihex);}ui->sendText->setText(QString(array));}
}// 接收端：十六进制和十进制转换
void SerialPortApp::on_recvHexCb_clicked(bool checked) {if (checked) {  // 十进制 --> 十六进制QString data = ui->recvText->toPlainText();QByteArray array = data.toUtf8().toHex();ui->recvText->setText(QString(array));} else {  // 十六进制 --> 十进制QString data = ui->recvText->toPlainText();QByteArray array;if (data.size() % 2 != 0) {data.insert(0, '0');}for (int i = 0; i < data.size() / 2; i++) {QString t = data.mid(2*i, 2);bool ok = false;int ihex = t.toInt(&ok, 16);array.append(ihex);}ui->recvText->setText(QString(array));}
}// 接收串口数据
void SerialPortApp::read_data() {// 读到的数据是一个个字节QByteArray array = mSerial.readAll();recvsize += array.size();  // 显示已接收到的字节数if (ui->recvHexCb->isChecked()) {ui->recvText->append(array.toHex());} else {ui->recvText->append(array);}// 设置显示已接收到的字节数ui->recvsizelabel->setText(QString::number(recvsize));
}// 清空已接收的字节数
void SerialPortApp::on_clearRecvSizeBt_clicked() {recvsize = 0;ui->recvText->clear();ui->recvsizelabel->setText("0");
}// 选择要发送的文件
void SerialPortApp::on_selectfileBt_clicked() {QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this);ui->filepathEdit->setText(path);
}// 发送文件
void SerialPortApp::on_sendfileBt_clicked() {// 当数据发送完毕后会发出一个信号 &QSerialPort::bytesWritten// 每当有效载荷的数据写入到设备当前的写入通道时，就会发出这个信号connect(&mSerial, &QSerialPort::bytesWritten, this, &SerialPortApp::send_file_text);// 打开文件file.setFileName(ui->filepathEdit->text());if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {return;}// 获取文件大小int filesize = file.size();ui->progressBar->setMaximum(filesize);// 设置进度条显示QByteArray array = file.read(128);  // 每次读取 128 字节内容sendfilesize = mSerial.write(array);ui->progressBar->setValue(sendfilesize);
}// 循环（每 128 字节）发送文件
void SerialPortApp::send_file_text(quint64 size) {// 设置进度条显示QByteArray array = file.read(128);quint64 mSize = mSerial.write(array);sendfilesize += mSize;ui->progressBar->setValue(sendfilesize);// 判断文件是否发送完毕if (sendfilesize == ui->progressBar->maximum()) {file.close();disconnect(&mSerial, &QSerialPort::bytesWritten, this, &SerialPortApp::send_file_text);}
}

3.3 serialportapp.ui

在这里插入图片描述

相关文章：

  • flink的异常concurrent.TimeoutException: Heartbeat of TaskManager with id的解决
  • 河南省第五届“金盾信安杯”网络与数据安全大赛实操技能赛 部分wp（自己的一些思路和解析 ）（主misc crypto ）
  • 【华为OD】B\C卷真题 100%通过:字符串统计 C/C++实现
  • 记录一次因内存不足而导致hiveserver2和namenode进程宕机的排查
  • 千云物流 - 使用k8s负载均衡openelb
  • 【Spring源码】Spring Event事件
  • 如何给echarts的legend设置不同的样式和位置 legend分组显示
  • 备考雅思记录
  • u8g2图形库——丝滑菜单制作
  • Linux系统常用指令大全（图文详解）
  • 发布鸿蒙的第一个java应用
  • 什么是索引？索引的作用是什么？
  • app小程序定制的重点|软件定制开发|网站搭建
  • 你了解Postman 变量吗？
  • DeepWalk代码实战-维基百科词条图嵌入可视化
  • 【跃迁之路】【733天】程序员高效学习方法论探索系列（实验阶段490-2019.2.23）...
  • Android开发 - 掌握ConstraintLayout（四）创建基本约束
  • Android路由框架AnnoRouter：使用Java接口来定义路由跳转
  • Apache Pulsar 2.1 重磅发布
  • Asm.js的简单介绍
  • Consul Config 使用Git做版本控制的实现
  • Elasticsearch 参考指南（升级前重新索引）
  • git 常用命令
  • gitlab-ci配置详解(一)
  • HTTP请求重发
  • JavaScript/HTML5图表开发工具JavaScript Charts v3.19.6发布【附下载】
  • js数组之filter
  • Laravel 实践之路: 数据库迁移与数据填充
  • MQ框架的比较
  • nodejs：开发并发布一个nodejs包
  • Octave 入门
  • Python学习之路13-记分
  • Python语法速览与机器学习开发环境搭建
  • SegmentFault 2015 Top Rank
  • vue2.0开发聊天程序(四) 完整体验一次Vue开发（下）
  • 案例分享〡三拾众筹持续交付开发流程支撑创新业务
  • 闭包--闭包作用之保存(一)
  • 浮动相关
  • 基于axios的vue插件，让http请求更简单
  • 基于遗传算法的优化问题求解
  • 体验javascript之美-第五课 匿名函数自执行和闭包是一回事儿吗？
  • 新手搭建网站的主要流程
  • 学习ES6 变量的解构赋值
  • 如何在招聘中考核.NET架构师
  • 昨天1024程序员节，我故意写了个死循环~
  • ​低代码平台的核心价值与优势
  • ​七周四次课（5月9日)iptables filter表案例、iptables nat表应用
  • ​软考-高级-系统架构设计师教程（清华第2版）【第20章 系统架构设计师论文写作要点（P717~728）-思维导图】​
  • ​业务双活的数据切换思路设计（下）
  • # Swust 12th acm 邀请赛# [ K ] 三角形判定 [题解]
  • $.proxy和$.extend
  • (31)对象的克隆
  • （4）事件处理——（2）在页面加载的时候执行任务（Performing tasks on page load）...
  • （JS基础）String 类型
  • (pojstep1.1.2)2654(直叙式模拟)