原文:http://apps.hi.baidu.com/share/detail/6144871
(說明:我們的編程環境是windows xp下,在Qt Creator中進行,如果在Linux下或直接用源碼編寫,程序稍有不同,請自己改動。)
(
在Linux下寫串口通信程序。
首先portName應該改爲/dev/ttyS0, 然後QextSerialBase::EventDriven需要改爲QextSerialBase::Polling,
也就是說,Linux下不支持事件驅動,這就是麻煩所在,這樣下面就不能再用
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));這條語句了。
要想讀取串口內容,就要寫一個while(1){}一直讀取串口內容,這樣就能顯示出串口的內容了。
當然可以把它放到一個線程中去。不過就算這樣,也不能像windows下那樣很好的讀取串口的內容。還有阻塞等問題。
如果誰很好的解決問題了,很高興能分享出來。
)
在Qt中並沒有特定的串口控制類,現在大部分人使用的是第三方寫的qextserialport類,我們這裏也是使用的該類。我們可以去
http://sourceforge.net/projects/qextserialport/files/
進行下載,也可以去下載我上傳到網上的:
http://download.csdn.net/source/1762781 或 http://www.qtcn.org/bbs/read.php?tid=22847
下載到的文件爲:qextserialport-1.2win-alpha.zip
其內容如下圖:
我們在windows下只需要使用其中的6個文件:
qextserialbase.cpp和qextserialbase.h,qextserialport.cpp和qextserialport.h,win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h
如果在Linux下只需將win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h 換爲 posix_qextserialport.cpp和posix_qextserialport.h即可。
第一部分:
下面我們將講述編程的詳細過程,這裏我們先給出完整的程序,然後到第二部分再進行逐句分析。
1.打開Qt Creator,新建Qt4 Gui Application,工程名設置爲mycom,其他使用默認選項。
(注意:建立的工程路徑不能有中文。)
2.將上面所說的6個文件複製到工程文件夾下,如下圖。
3.在工程中添加這6個文件。
在Qt Creator中左側的文件列表上,鼠標右擊工程文件夾,在彈出的菜單中選擇Add Existing Files,添加已存在的文件。如下圖:
選擇工程文件夾裏的那6個文件,進行添加。如下圖。
添加好後文件列表如下圖所示:
4.點擊mainwindow.ui,在窗口上加入一個Text Browser,用來顯示信息。如下圖。
5.在mainwindow.h的相應位置添加頭文件#include "win_qextserialport.h",添加對象聲明Win_QextSerialPort *myCom;添加槽函數聲明 void readMyCom();添加完後,如下圖。
6.在mainwindow.cpp的類的構造函數中添加如下語句。
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};
//定義一個結構體,用來存放串口各個參數
myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);
//定義串口對象,並傳遞參數,在構造函數裏對其進行初始化
myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);
//以可讀寫方式打開串口
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));
//信號和槽函數關聯,當串口緩衝區有數據時,進行讀串口操作
}
在下面添加readMyCom()函數的定義,添加如下代碼。
void MainWindow::readMyCom() //讀串口函數
{
QByteArray temp = myCom->readAll();
//讀取串口緩衝區的所有數據給臨時變量temp
ui->textBrowser->insertPlainText(temp);
//將串口的數據顯示在窗口的文本瀏覽器中
}
添加完代碼後如下圖。
此時如果運行程序,已經能實現讀取串口數據的功能了。我們將單片機採集的溫度信息由串口傳給計算機,效果如下圖。
這樣最簡單的串口通信程序就完成了。可以看到它只需要加入幾行代碼即可,非常簡單。
第二部分:
上一部分中已經介紹了實現最簡單的串口接收程序的編寫,下面將對程序內容進行分析。
1.首先應說明操作串口的流程。
步驟一:設置串口參數,如:波特率,數據位,奇偶校驗,停止位,數據流控制等。
步驟二:選擇串口,如windows下的串口1爲“com1”,Linux下爲“ttyS0”等,並打開串口。
步驟三:讀或寫串口。
步驟四:關閉串口。
(我們上一個程序沒有寫串口和關閉串口的功能,打開串口也是在構造函數裏完成的,因爲那只是爲了用最簡單的方法完成串口程序的編寫。在後面我們將會對它進行修改和完善。)
2.下面我們將按照上面的操作串口的流程,講解第一個程序的編寫。
第一,我們在寫程序之前,應該瀏覽一下那6個文件,大概看一下它們裏面都是什麼內容,各個文件各個類之間有什麼聯繫。在win_qextserialport.cpp文件中,我們看它的最後一個構造函數,會發現,串口可以在這裏進行初始化。
Win_QextSerialPort::Win_QextSerialPort(const QString & name, const PortSettings& settings, QextSerialBase::QueryMode mode) {
Win_Handle=INVALID_HANDLE_VALUE;
setPortName(name);
setBaudRate(settings.BaudRate);
setDataBits(settings.DataBits);
setStopBits(settings.StopBits);
setParity(settings.Parity);
setFlowControl(settings.FlowControl);
setTimeout(settings.Timeout_Millisec);
setQueryMode(mode);
init();
}
它共有三個參數,其中第一個參數const QString & name,應該是串口的名字,是QString類型,我們可以用串口1即“com1”,不用過多說明。下面我們主要研究第二個和第三個參數。
第二,我們查看第二個參數的位置。
在Qt Creator的菜單中選擇Edit->Find/Replace->All projects,如下圖。
在彈出的對話框中輸入要查找的內容PortSettings,如下圖。
點擊Search後,便能在下面顯示出整個工程中所有PortSettings的位置。如下圖。
我們點擊第一條,可以看到在qextserialbase.h文件中有一個struct PortSettings,如下圖。
我們雙擊這一條,進入相應的文件。如下圖。
struct PortSettings
{
BaudRateType BaudRate;
DataBitsType DataBits;
ParityType Parity;
StopBitsType StopBits;
FlowType FlowControl;
long Timeout_Millisec;
};
可以看到在這個結構體裏定義了串口初始化的各個參數,而對於BaudRateType等類型的定義,我們在這個結構體的上面可以看到,它們是多個枚舉變量。如下圖。
這時我們便應該明白了,這個結構體便是實現串口參數設置的。
第三,定義串口參數。
BaudRateType BaudRate;
波特率設置,我們設置爲9600,即程序中用BAUD9600;
DataBitsType DataBits;
數據位設置,我們設置爲8位數據位,即DATA_8;
ParityType Parity;
奇偶校驗設置,我們設置爲無校驗,即PAR_NONE;
StopBitsType StopBits;
停止位設置,我們設置爲1位停止位,即STOP_1;
FlowType FlowControl;
數據流控制設置,我們設置爲無數據流控制,即FLOW_OFF;
long Timeout_Millisec;
延時設置,我們設置爲延時500ms,即500;
這樣便寫出了程序中的那句:
struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};
我們定義了一個結構體變量myComSetting,並對其進行了初始化。
第四,設置第三個參數。
我們先按上面的方法找到它的定義位置,在qextserialbase.h中,如下圖。
可以看到查詢模式也是枚舉變量,有兩個選項,我們選擇第二個EventDriven,事件驅動。
到這裏,我們就可以定義Win_QextSerialPort類的變量了,就是那句:
myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);
它完成了串口的選擇和串口的初始化。
第五,寫打開串口函數和讀串口函數。
查看win_qextserialport.h文件,我們會發現Win_QextSerialPort類繼承自QextSerialBase類。
查看qextserialbase.h文件,我們會發現QextSerialBase類繼承自QIODevice 類。
我們在Qt的幫助中查看QIODevice 類,如下圖。
其部分內容如下圖。可以看到其中有enum OpenModeFlag { NotOpen, ReadOnly, WriteOnly, ReadWrite, ..., Unbuffered },virtual bool open ( OpenMode mode ),QByteArray readAll ()等內容。
而下面的信號函數中有void readyRead ();它可以查看串口是否有新的數據傳來。
所以,我們可以用這個類裏的這些函數操作串口。
如程序中的語句:
myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);
//我們調用了其中的open函數,用ReadWrite可讀寫的方式進行打開串口,這個open函數在win_qextserialport.cpp中被重定義了
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));
//我們關聯信號readyRead(),和自己寫的槽函數readMyCom(),當串口有數據傳來時進行讀串口操作
void MainWindow::readMyCom() //自己寫的讀串口函數
{
QByteArray temp = myCom->readAll();
//我們調用readAll()函數,讀取串口中所有數據,在上面可以看到其返回值是QByteArray類型
ui->textBrowser->insertPlainText(temp);
//調用insertPlainText()函數,是窗口上的文本瀏覽器中連續輸出數據,而不是每次寫數據前都清除以前的
//數據,可以在Qt的幫助裏查看這個函數的說明
}
這樣我們便寫完了所有的語句,最後只需要在mainwindow.h文件中加入相應的頭文件,對象聲明,函數聲明即可。
這裏需要說明的是我們一定要學會查看文件和使用幫助文檔,將我們不懂得知識一點一點搞明白。
第三部分:
下面的程序在第一部分中所寫的程序上進行了一些改進。加入打開和關閉串口,發送數據等功能。
1.加入了“打開串口”,“關閉串口”“傳送數據”三個按鈕,加入了一個行編輯框Line Edit。它們的命名如下:
“打開串口”按鈕命名爲:openMyComBtn
“關閉串口”按鈕命名爲:closeMyComBtn
“傳送數據”按鈕命名爲:sendMsgBtn
要傳送數據的行編輯框命名爲:sendMsgLineEdit
界面如下圖。
2.在“打開串口”按鈕上右擊,選擇Go to slot選項,然後選擇clicked()選項,進入它的單擊事件槽函數中,將上個程序中在構造函數裏寫的語句全部剪切到這裏。然後加入幾句按鈕的狀態設置語句。如下:
void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()
{
struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};
//定義一個結構體,用來存放串口各個參數
myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);
//定義串口對象,並傳遞參數,在構造函數裏對其進行初始化
myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);
//以可讀寫方式打開串口
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));
//信號和槽函數關聯,當串口緩衝區有數據時,進行讀串口操作
ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //打開串口後“打開串口”按鈕不可用
ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //打開串口後“關閉串口”按鈕可用
ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //打開串口後“發送數據”按鈕可用
}
在構造函數裏也添加幾句按鈕初始狀態設置語句,如下:
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //開始“關閉串口”按鈕不可用
ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //開始“發送數據”按鈕不可用
}
更改後程序如下圖所示:
這時運行程序,效果如下:
3.按上面的方法進入“關閉串口”按鈕和“發送數據”按鈕的單擊事件的槽函數,更改如下。
void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked() //關閉串口槽函數
{
myCom->close(); //關閉串口,該函數在win_qextserialport.cpp文件中定義
ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //關閉串口後“打開串口”按鈕可用
ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“關閉串口”按鈕不可用
ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“發送數據”按鈕不可用
}
/***********************************/
void MainWindow::on_sendMsgBtn_clicked() //發送數據槽函數
{
myCom->write(ui->sendMsgLineEdit->text().toAscii());
//以ASCII碼形式將行編輯框中的數據寫入串口
}
程序如下圖:
最終效果如下:
(將數據x發送給單片機,單片機返回you send message is : x)
第四部分:
本文一開始先講解對程序的改進,在文章最後將要講解一些重要問題。
1.在窗口中加入一些組合框Combo Box,它們的名稱及條目如下:
串口:portNameComboBox,條目爲:COM1,COM2
波特率:baudRateComboBox,條目爲:9600,115200
數據位:dataBitsComboBox,條目爲:8,7
校驗位:parityComboBox,條目爲:無,奇,偶
停止位:stopBitsComboBox,條目爲:1,2
(注:在窗口上的Combo Box上雙擊,在彈出的對話框上按“+”號,可添加條目。我們只是爲了演示,所以只加了這幾個條目,你可以根據自己的需要添加。)
改好的窗口如下所示:
2.更改“打開串口”按鈕的單擊事件槽函數。
void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()
{
QString portName = ui->portNameComboBox->currentText(); //獲取串口名
myCom = new Win_QextSerialPort(portName,QextSerialBase::EventDriven);
//定義串口對象,並傳遞參數,在構造函數裏對其進行初始化
myCom ->open(QIODevice::ReadWrite); //打開串口
if(ui->baudRateComboBox->currentText()==tr("9600")) //根據組合框內容對串口進行設置
myCom->setBaudRate(BAUD9600);
else if(ui->baudRateComboBox->currentText()==tr("115200"))
myCom->setBaudRate(BAUD115200);
//設置波特率
if(ui->dataBitsComboBox->currentText()==tr("8"))
myCom->setDataBits(DATA_8);
else if(ui->dataBitsComboBox->currentText()==tr("7"))
myCom->setDataBits(DATA_7);
//設置數據位
if(ui->parityComboBox->currentText()==tr("無"))
myCom->setParity(PAR_NONE);
else if(ui->parityComboBox->currentText()==tr("奇"))
myCom->setParity(PAR_ODD);
else if(ui->parityComboBox->currentText()==tr("偶"))
myCom->setParity(PAR_EVEN);
//設置奇偶校驗
if(ui->stopBitsComboBox->currentText()==tr("1"))
myCom->setStopBits(STOP_1);
else if(ui->stopBitsComboBox->currentText()==tr("2"))
myCom->setStopBits(STOP_2);
//設置停止位
myCom->setFlowControl(FLOW_OFF); //設置數據流控制,我們使用無數據流控制的默認設置
myCom->setTimeout(500); //設置延時
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));
//信號和槽函數關聯,當串口緩衝區有數據時,進行讀串口操作
ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //打開串口後“打開串口”按鈕不可用
ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //打開串口後“關閉串口”按鈕可用
ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //打開串口後“發送數據”按鈕可用
ui->baudRateComboBox->setEnabled(false); //設置各個組合框不可用
ui->dataBitsComboBox->setEnabled(false);
ui->parityComboBox->setEnabled(false);
ui->stopBitsComboBox->setEnabled(false);
ui->portNameComboBox->setEnabled(false);
}
這裏我們先獲取串口的名稱,然後調用另一個構造函數對myCom進行定義,這個構造函數裏沒有串口的設置參數。然後打開串口。然後獲取串口的設置數據,用setBaudRate();等一系列函數進行串口的設置,這些函數都在win_qextserialport.cpp文件中定義,如下圖。
看完前面幾部分的內容,對於這幾個函數應該很好理解,這裏不再解釋。在最後我們對添加的那幾個組合框進行了不可用設置,使其在串口打開的情況下不能選擇。
程序如下:
3.更改“關閉串口”按鈕單擊事件的槽函數。
void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked()
{
myCom->close();
ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //關閉串口後“打開串口”按鈕可用
ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“關閉串口”按鈕不可用
ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“發送數據”按鈕不可用
ui->baudRateComboBox->setEnabled(true); //設置各個組合框可用
ui->dataBitsComboBox->setEnabled(true);
ui->parityComboBox->setEnabled(true);
ui->stopBitsComboBox->setEnabled(true);
ui->portNameComboBox->setEnabled(true);
}
這裏只是加入了一些使組合框在“關閉串口”按鈕按下後變爲可用的語句。
程序如下:
4.更改main.cpp文件。
#include
#include //加入頭文件
#include "mainwindow.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForLocale());
//使程序可處理中文
MainWindow w;
w.show();
return a.exec();
}
因爲上面的程序中用到了中文,爲了能使程序識別中文,我們需要在主函數中加入這些語句。
程序如下:
5.運行程序。
打開後程序界面如下。
正常發送1後效果如下。
設置爲“奇校驗”,發送完1的效果如下圖。(接收到的是亂碼)
到這裏,整個程序就寫完了。
重要問題說明:
(下面所說的第一個程序是指第一部分中寫的那個程序,第二個程序是指第三部分更改完後的程序,第三個程序是指第四部分更改完後的程序。)
問題一:更改第一個程序中的代碼。
struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};
myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);
這兩行代碼如果換爲下面一行:
myCom = new Win_QextSerialPort("com1",QextSerialBase::EventDriven);
你再運行一下程序,是不是還能用?那是說明我們的串口設置的結構體myComSetting沒有用嗎?你可以把上面的結構體裏的波特率由9600改爲115200,如果這個結構體有用,那麼程序不可能再接收到數據,不過,你再運行一下程序,是這樣嗎?
如此看來,我們對串口進行的設置果真沒用,那默認的串口設置是什麼呢?我們先看下一個問題。
問題二:同時打開第三個程序和第二個程序。
(注意:兩個程序的串口不能同時打開,所以打開一個程序的串口時要將另一個程序的串口關閉。)
我們先在第三個程序上按默認設置打開串口,發送數據1。然後關閉串口,在第二個程序上打開串口,發送數據1。可以看到兩個程序上接受到的信息都正確。如下圖。
我們關閉第二個程序上的串口,再將第三個程序上設置爲奇校驗,然後打開串口,發送數據1,可以看到其收到的數據顯示亂碼。這時我們關閉第三個程序上的串口,打開第二個程序上的串口,發送數據1,你會驚奇地發現,它收到的信息也是亂碼。如下圖。
這到底是怎麼回事呢?我們也可以去網上下載其他的串口助手進行實驗,也可以改變波特率進行實驗。由所有的結果得出的結論只能是:我們用那個結構體作爲參數傳過去後,並沒有對串口進行設置,而程序運行使用的串口設置是系統以前保留的設置。那麼,爲什麼會這樣呢?我們看下面的一個問題。
問題三:更改第三個程序中的代碼。
myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);
放到設置串口的語句之後,
connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));
這句之前,然後再運行程序。你會發現程序的串口設置功能已經不起作用了。現在知道原因了吧?!
其實,上面的三個問題是一個問題,它的結論是,寫串口程序時,要先打開串口再對它進行設置,不然設置就不會起作用。所以,這裏應該說明,第一個和第二個程序都是不太正確的,正確的方法應該是像第三個程序一樣,先定義Win_QextSerialPort類對象,然後打開串口,再用那幾個設置函數對串口進行設置。
到這裏,整篇文章就結束了。對於其中的一些問題也只是我個人的觀點,由於水平有限,所以理解上可能會有偏差,或者錯誤,還請廣大網友批評指正。我寫這篇文章的目的只是想讓Qt初學者能更輕鬆的用Qt寫出串口通信程序,及掌握Qt寫程序時的一些技巧。如果你從我的文章中學到了一個知識點,那麼我的這篇文章就有它的意義了。