QT c++串口通讯-学习qt最符合的第一个小步伐

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提示：编程环境与辅助步伐
一、项目新建，步伐完善，代码辨认
1.1项目新建
1.2、完善步伐，步伐属性设置
1.3环境辨认代码，进入舒畅的编程中。
1.4添加串口界面（现实就是添加一个qt类）        
二、串口通讯实现
2.1界面控件添加
2.2点击按钮，唤出窗口
2.3 串口通讯界面，串口毗连实现
2.3.1串口添加
2.3.2 其他串口信息添加
2.4主界面信息接收，命令下发。
        c++，与Qt学习了一段时间，感觉编写串口通讯软件是比力查验自己是否初步入门qt的一个标志。c++与qt编程学习过程中，感觉知识点繁芜繁琐，很难抓住核心。最开始学习《C++Prier Puls》,重新看起，真的是痛苦。之后在工作中，在现实编程过程中，感觉照旧在现实编程中学习是提拔比力快的方法。在打仗的各种编程实践中，我感觉串口通讯步伐就是一个非常好的实践例子。
        首先串口通讯步伐的编写有助于初学者明白C++面临对象编程的一个核心：类，以及qt的一个核心信号与槽。
1、什么是C+的类，类的成员变量、成员函数。private 、public、protected函数之间区别。
2、qt的核心，信号与槽。信号与槽的毗连机制，什么时候毗连，什么时候断开。
        而后，在编程过程中需要把握两个十分重要类，用于数据存储，数据啊之间转换的两个重要类QString和QByteArray类的根本使用。学习qt前期，需要了解大量的专有类。qt为很多问题提供了专门的类，例如串口通讯的QSerialPort类，类有封装好的各种函数、信号等能够解决你遇到的9成问题。
提示：编程环境与辅助步伐

 qt与c++学习，编写串口通讯步伐，编程环境与辅助步伐。
1、我的用的版本是VS2015，qt5.9.6。
2、编写过程中使用串口通讯助手，来收发串口消息，虚拟串口驱动来创建虚拟串口。
        环境配置，网上有很多教程，串口助手、虚拟串口驱动步伐网上也可以找到，后续也会出教程。
一、项目新建，步伐完善，代码辨认

        第一步就是新建项目，在使用VS2015+QT组合的时候，由于涉及到串口通讯，在新建项目的时候，需要包罗QSerialPort类，在项目新建的时候需要注意。
1.1项目新建

        在VS2015中新建QT窗口项目，这里我定名的是SerialPort，点击确认，后弹出一个qt提示串口，点击Next。

      模式选择Debug，Serial Port模块包罗。
         这个界面上中，选择Release或者Debug都可以，如果考虑到之后步伐打包，Release模式步伐体积会小很多。但是我这里遇到一个bug，我选择Release模式，点击QtModules，勾选SerialPort之后，回来又酿成Debug模式了。很奇怪，不过没关系，这之后还能修改。

        点击确认之后，来到这个界面，这里可以选择步伐基于什么类：Base Class，我这里选择的是QWidget。这个步伐编辑完成之后，可很容易嵌入其他步伐中中，如果选择QMianWidow,就无法嵌入另一个基于QMainWindow创建的步伐，一个步伐只能有一个mainwindow。如果只是单独一个步伐话，两者都可以。

        点击Finish,就完成了一个一个项目的创建，如下图所示，双击ui文件，得到一个空缺的ui界面，这时候步伐运行，得到的也是一个空缺界面。
        接下来就是项目的属性设置，

1.2、完善步伐，步伐属性设置

        你可能注意到上述界面中，在没有运行步伐之前，步伐代码中又红色波浪线，这说明VS没有辨认出这代码。还有几个点需要注意。
1、管理器改为Release模式

2、项目属性设置，在左侧项目名称SerialPort右键单击，出现属性，点击进入属性界面。可以看到这里的配置是Debug模式。

        在属性页中切换配置为release，查察两个模式下 Qt Project Settings的Qt Modules，发现release模式下缺少serialport模块，这里需要手动添加，然后生存。到这里步伐的根本设置就完成了，下一步：解决代码红色波浪线问题。

1.3环境辨认代码，进入舒畅的编程中。

        照旧项目右键-天生步伐，天生乐成之后——重新扫描步伐，这时候就发当代码中错误提示的红线消散，这时候输入代码，也有了提示。

1.4添加串口界面（现实就是添加一个qt类）        

        这里有一个问题，现实的步伐中，我们希望界面轻便、有序。特别是一些控制硬件的上位机，需要控制的参数多且杂。所以我们将串口毗连放到另一个界面中，串口毗连与步伐数据表现分开。现实就是将串口毗连类与主界面类分开，两者之间用信号与槽毗连，实现相互通讯。这就需要在项目再添加一个qt类，开始有点儿难了，但是相信我，并不比之前有多少难度，开始！

        项目-右键，1添加-Add Qt Class-选择Qt Widgets Class,然后给类定名，点击Add

                接下来就是qt的类创建指引，这里基类照旧选择QWidget。创建完成之后就会得到如许一个类。到这里我们还没有写一行代码，都是根本的操纵。

二、串口通讯实现

2.1界面控件添加

        现在固然两个界面都添加了，但是他们之间并没有相互训练，步伐运行之后只能看到第一个界面，无法看到第二个界面。这就需要在一个界面叫醒机制。
目标：主界面增加一个按钮，点击按钮，第二个界面表现。
        在ui界面左侧通过拖动相应控件到界面上就可以，下图我添加了一些控件用于表现数据。

         串口通讯过程中需要知道串口名称、波特率、数据位、停止位、校验位，向ui界面中拖入PushButton，ComBox,和Label控件，并为其定名。如下图所示。
我们的逻辑是，软件运行，打开界面，点击革新后，下拉框出现串口，选择串口后，选择波特率、数据位、停止位、校验位，确定后，点击毗连，实现串口毗连。接下来就是在代码中实现我们预设的逻辑。

2.2点击按钮，唤出窗口

        QT中不同类之间的数据通报通过信号与槽毗连。一个类发送信号，另一个类的槽函数接收信号。qt的类中很多自带有信号Signal,这个可以在qt的帮助文件中搜索相应的类来查察。这里QPushButton其中的一个信号就是clicked（）。
        在qt中通常的做法是使用connnect来毗连信号与槽，但是也有一个方便的机制，就是按名称毗连。比如我们希望点击界面的革新按钮后，能够转到一个槽函数来执行串口的革新操纵。
就可以如许做：在SerialPort类中，h头文件中：
1、首先包罗PortWidgets.h;
2、私有成员中增加一个PortWidgets私有成员。
3、添加private slots:然后添加私有槽函数： void on_pushButton_connect_clicked();这个函数是如许定名的：on_控件名_信号名();如许qt就能自动将QPushButton的clicked()信号与该函数毗连。

接下来在cpp文件中实现该函数。点击按钮，串口界面出现。
首先在构造函数中，将串口类指针初始化。接下俩在槽函数中，第一步是判断串口指针是否为空，为空就新建类，然后表现。这里就涉及到类构造，及公共函数public的使用。portwidgets是类的一个实例，它在类外，只能够使用公共函数，public函数，比如这个showNormal（）；

1. SerialPort::SerialPort(QWidget *parent)
2.     : QWidget(parent)
3. {
4.     ui.setupUi(this);
5.         portwidgets = NULL;
6. }
7. //按钮点击
8. void SerialPort::on_pushButton_connect_clicked()
9. {
10.         if (portwidgets == NULL)
11.         {
12.                 portwidgets = new PortWidgets();
13.         }
14.         portwidgets->showNormal();//界面显示
15. }

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统统正常后，运行步伐，点击按钮，第二个界面就会出现。

2.3 串口通讯界面，串口毗连实现

        现在实现界面串口界面打开，接下来就是实现串口刷星，波特率、数据位、停止位、校验位，及串口毗连。
2.3.1串口添加

第一步：扫描电脑所有串口。需要用到虚拟串口模拟器：搜索Configure Virtual Serial Port Driver，安装就可以。然后添加一对相互毗连的串口。com1--com2.接下来就是：实现点击按钮实现扫描所有串口功能。槽函数添加方式与之前一样，不再赘述。串口革新需要包罗两个头文件。
#include "qserialport.h"
#include "qserialportinfo.h"
        然后在现实编程过程中可以在槽函数中添加一个输出比如cout<<0<<endl,来查验信号与槽函数是否正常毗连。这段代码重要就是扫描电脑当前所有可用串口，获得名称，添加到响应的下拉框中，然后设置下拉框当前表现第一个串口。

1. //刷新串口
2. void PortWidgets::on_pushButton_refresh_clicked()
3. {
4.         QStringList portNameList;
5.         QList<QSerialPortInfo> serialPortInfos = QSerialPortInfo::availablePorts();
6.         ui.comboBox_portlist->clear();
7.         // 遍历所有可用的串行端口信息  
8.         for (const QSerialPortInfo &info : serialPortInfos)
9.         {
10.                 portNameList.append(info.portName()); // 添加端口名到列表中  
11.         }
12.         // 将端口名列表添加到下拉框中  
13.         ui.comboBox_portlist->addItems(portNameList);
14.         // 默认情况下选择第一个端口
15.         if (!portNameList.isEmpty())
16.         {
17.                 ui.comboBox_portlist->setCurrentIndex(0);
18.         }
19. }

复制代码

2.3.2 其他串口信息添加

        波特率、数据位、停止位、校验位，这里用了unordered_map文件中的键-值对应方法，如许在类实现中，就能够简化代码。头文件中类代码如下。
1、类中添加了void on_pushButton_portconnect_clicked();点击按钮，转到此函数中，实现串口毗连。
2、代码中，增加了void receive_data();槽函数，用于接收串口传输数据。串口类中有信号，readyread。串口收到信号就转到该槽函数处理。这个就需要手动毗连：
connect(myPort, &QSerialPort::readyRead, this, &ortWidgets::receive_data);
格式：connect（发送指针，&发送类::信号，接收指针，&接收类::接收槽函数）。槽函数实现中，
    QByteArray data = myPort->readAll();
    emit receivedata(data);
通过myPort读取到所有串口数据，然后有一个emit，是发送信号，这个信号由主界面的槽函数来接收。

1. #pragma once
3. #include <QWidget>
4. #include "ui_PortWidgets.h"
5. #include "qserialport.h"
6. #include "qserialportinfo.h"
7. #include <unordered_map> //非排序图
8. #include <iostream>
9. #include <qbytearray.h>
10. #include <qthread.h>
11. using namespace std;
13. class PortWidgets : public QWidget
14. {
15.         Q_OBJECT
17. public:
18.         PortWidgets(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
19.         ~PortWidgets();
21. signals:
22.         void receivedata(QByteArray data);
24.         private slots:
25.         void on_pushButton_refresh_clicked();
26.         void on_pushButton_portconnect_clicked();
27.         void receive_data();
28. public:
29.         void write_data(QByteArray writedata);
31. private:
32.         Ui::PortWidgets ui;
33.         QSerialPort *myPort;//串口指针
35.         std::unordered_map<int, QSerialPort::BaudRate> baudRateMap =//波特率
36.         {
37.                 { 0, QSerialPort::Baud1200 },{ 1, QSerialPort::Baud2400 },{ 2, QSerialPort::Baud4800 },
38.                 { 3, QSerialPort::Baud9600 },{ 4, QSerialPort::Baud19200 },{ 5, QSerialPort::Baud38400 },
39.                 { 6, QSerialPort::Baud57600 },{ 7, QSerialPort::Baud115200 }
40.         };
41.         std::unordered_map<int, QSerialPort::DataBits>dataMap =//数据位
42.         {
43.                 { 0,QSerialPort::Data5 },{ 1,QSerialPort::Data6 },{ 2,QSerialPort::Data7 },{ 3,QSerialPort::Data8 }
44.         };
45.         std::unordered_map<int, QSerialPort::Parity>parityMap =//校验位
46.         {
47.                 { 0,QSerialPort::NoParity },{ 1,QSerialPort::OddParity },{ 2,QSerialPort::EvenParity }
48.         };
49.         std::unordered_map<int, QSerialPort::StopBits>stopMap =//停止位
50.         {
51.                 { 0,QSerialPort::OneStop },{ 1,QSerialPort::OneAndHalfStop },{ 2,QSerialPort::TwoStop }
52.         };
53. };

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cpp，类实现。

1. #include "PortWidgets.h"PortWidgets::PortWidgets(QWidget *parent)        : QWidget(parent){        ui.setupUi(this);        QStringList baudratelist = { "1200","2400","4800","9600","19200","38400","57600","115200" };        ui.comboBox_BaudRate->addItems(baudratelist);        ui.comboBox_BaudRate->setCurrentIndex(3);        QStringList datalist = { QString::fromLocal8Bit("5位"),QString::fromLocal8Bit("6位"),                QString::fromLocal8Bit("7位"),QString::fromLocal8Bit("8位") };        ui.comboBox_Data->addItems(datalist);        ui.comboBox_Data->setCurrentIndex(3);        QStringList checklist = { QString::fromLocal8Bit("无校验"),QString::fromLocal8Bit("偶校验"),                QString::fromLocal8Bit("奇校验") };        ui.comboBox_Check->addItems(checklist);        ui.comboBox_Check->setCurrentIndex(0);        QStringList stoplist = { QString::fromLocal8Bit("1位"),QString::fromLocal8Bit("1.5位"),                QString::fromLocal8Bit("2位") };        ui.comboBox_Stop->addItems(stoplist);        ui.comboBox_Stop->setCurrentIndex(0);        on_pushButton_refresh_clicked();        myPort = NULL;        myPort = new QSerialPort(this);        connect(myPort, &QSerialPort::readyRead, this, &PortWidgets::receive_data);}PortWidgets::~PortWidgets(){}//刷新串口
2. void PortWidgets::on_pushButton_refresh_clicked()
3. {
4.         QStringList portNameList;
5.         QList<QSerialPortInfo> serialPortInfos = QSerialPortInfo::availablePorts();
6.         ui.comboBox_portlist->clear();
7.         // 遍历所有可用的串行端口信息  
8.         for (const QSerialPortInfo &info : serialPortInfos)
9.         {
10.                 portNameList.append(info.portName()); // 添加端口名到列表中  
11.         }
12.         // 将端口名列表添加到下拉框中  
13.         ui.comboBox_portlist->addItems(portNameList);
14.         // 默认情况下选择第一个端口
15.         if (!portNameList.isEmpty())
16.         {
17.                 ui.comboBox_portlist->setCurrentIndex(0);
18.         }
19. }//串口毗连void PortWidgets::on_pushButton_portconnect_clicked(){        myPort->setPortName(ui.comboBox_portlist->currentText());        int baudindex = ui.comboBox_BaudRate->currentIndex();        myPort->setBaudRate(baudRateMap[baudindex]);        int dataindex = ui.comboBox_Data->currentIndex();        myPort->setDataBits(dataMap[dataindex]);        int stopindex = ui.comboBox_Stop->currentIndex();        myPort->setStopBits(stopMap[stopindex]);        int checkindex = ui.comboBox_Check->currentIndex();        myPort->setParity(parityMap[checkindex]);        myPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);                if (!myPort->isOpen())        {                myPort->open(QIODevice::ReadWrite);                if (myPort->isOpen())                        cout << "Connection success!" << endl;                else                        cout << "Connection failed!" << endl;        }}//下发命令void PortWidgets::write_data(QByteArray writedata){        myPort->write(writedata);}//接收来自串口的数据，发送到主串口void PortWidgets::receive_data(){        QByteArray data = myPort->readAll();        emit receivedata(data);}

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2.4主界面信息接收，命令下发。

        到这里，串口界面的根本功能已经具备了，也能够接收串口信息。下面就到了两个界面交互的部分。首先给出主界面类的定义及实现。
类定义：类中增加了几个私有槽函数；一个信号
1、void receive_data(QByteArray data);这是接收数据槽函数，用于响应串口类发送信号。
2、void on_lineEdit_data_returnPressed();这是响应界面中lineEdit按下enter后，进入该槽函数，在这里可以进行一些操纵。
3、void writedata(QByteArray data)；该信号就是与串口类的下发命令毗连。

1. #pragma once
3. #include <QtWidgets/QWidget>
4. #include "ui_SerialPort.h"
5. #include "PortWidgets.h"
7. class SerialPort : public QWidget
8. {
9.     Q_OBJECT
11. public:
12.     SerialPort(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
14.         private slots:
15.         void on_pushButton_connect_clicked();
16.         void on_lineEdit_data_returnPressed();
17.         void receive_data(QByteArray data);//接收串口数据的槽
18.         void on_pushButton_clear_clicked();//清除接收框的数据
20. signals:
21.         void writedata(QByteArray data);
23. private:
24.     Ui::SerialPortClass ui;
25.         PortWidgets *portwidgets;
26. };

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类实现：
1、可以看到，我们在串口毗连的时候，对两个类之间的信号与槽进行了毗连，这里需要注意的是，如果我们在中途想要断开毗连一段时间后，再次毗连串口。需要将信号与槽的毗连也断开，可以自己尝试一下，实现这个功能。
2、数据发送中，我们在void SerialPort:n_lineEdit_data_returnPressed()槽函数中，获取了当前编辑框的信息转为int，接着定义了一个QByteArray,通过如下的方式将该int转为16进制，
data.resize(1);
        data[0] = value & 0xff;
        emit writedata(data);
并发送信号，然后就转到串口类的槽函数中，完成命令下发。
void PotWidgets::write_data(QByteArray writedata)
{
    myPort->write(writedata);
}

1. #include "SerialPort.h"
3. SerialPort::SerialPort(QWidget *parent)
4.     : QWidget(parent)
5. {
6.     ui.setupUi(this);
7.         portwidgets = NULL;
8. }
9. //按钮点击
10. void SerialPort::on_pushButton_connect_clicked()
11. {
12.         if (portwidgets == NULL)
13.         {
14.                 portwidgets = new PortWidgets();
15.                 connect(portwidgets, &PortWidgets::receivedata, this, &SerialPort::receive_data);//接收来自串口界面的消息
16.                 connect(this, &SerialPort::writedata, portwidgets, &PortWidgets::write_data);    //发送数据到串口界面
17.         }
18.         portwidgets->showNormal();//界面显示
19. }
21. //数据发送，编辑框回车确定
22. void SerialPort::on_lineEdit_data_returnPressed()
23. {
24.         if (ui.lineEdit_data->text() != NULL)
25.         {
26.                 int value = ui.lineEdit_data->text().toInt();
27.                 QByteArray data;
28.                 data.resize(1);
29.                 data[0] = value & 0xff;
30.                 emit writedata(data);
31.         }
32. }
33. //接收数据，显示
34. void SerialPort::receive_data(QByteArray data)
35. {
36.         bool ok;
37.         QString str = data.toHex(' ').toUpper();
38.         ui.textEdit_receive->append(str);
39. }
40. //清除数据显示框
41. void SerialPort::on_pushButton_clear_clicked()
42. {
43.         ui.textEdit_receive->clear();
44. }

复制代码

背面的内容我没有写的很详细，但是源代码都给出了，初学者颠末前面的操纵后，然后看代码，不断明白，应该可以把握该步伐的精髓。同时这个代码照旧不完善的。
这里指出：
1、串口毗连之后，并没没有提示是否毗连
2、串口毗连之后，没有断开操纵。
3、这里串口接收消息，只能处理简单数据，现实工作汇总，串口接收数据快，且多，需要单独线程处理。


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