Linux下Qt实现串口通信-猿码集

Linux下Qt实现串口通信

本文将介绍如何在Linux下使用Qt实现串口通信。串口通信在很多应用中都起到重要的作用，比如机器人控制、传感器数据采集等。通过Qt框架提供的串口类，我们可以方便地与串口设备进行通信。

1. 准备工作

在开始之前，我们需要安装Qt开发环境和串口相关的库。在Ubuntu下可以通过以下命令安装：

sudo apt-get install qt5-default

sudo apt-get install libqt5serialport5-dev

以上命令将安装Qt的基本开发环境以及串口相关的库。

2. 创建Qt项目

首先，我们需要在Qt Creator中创建一个新的项目。打开Qt Creator，点击“File”菜单，选择“New File or Project”，选择“Qt Widgets Application”，点击“Choose”按钮开始创建项目。

接下来，根据向导指引完成项目的创建过程。确保在"Import existing project"页面，我们选择“Import project”。然后在项目文件的路径下，选择"mainwindow.h"和"mainwindow.cpp"文件。点击"Next"按钮，直到项目创建完成。

3. 设置串口参数

打开"mainwindow.h"文件，我们需要添加一些成员变量和函数来实现串口通信。在private部分的类定义中添加以下代码：

private:
    QSerialPort *m_serialPort;
    void setupSerialPort();
    void readData();

上面代码中，m_serialPort是一个指向QSerialPort对象的指针，用于与串口设备进行通信。setupSerialPort函数用于初始化串口的设置，readData函数用于读取从串口接收到的数据。

接下来，打开"mainwindow.cpp"文件，添加以下代码：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    setupSerialPort();
}

在MainWindow类的构造函数中调用setupSerialPort函数，以初始化串口设置。

然后，我们需要实现setupSerialPort函数的具体代码，用于设置串口的参数。在"mainwindow.cpp"文件中添加以下代码：

void MainWindow::setupSerialPort()
{
    m_serialPort = new QSerialPort(this);
    
    // 设置串口名
    m_serialPort->setPortName("/dev/ttyUSB0");
    // 设置波特率
    m_serialPort->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
    // 设置数据位
    m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);
    // 设置校验位
    m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity);
    // 设置停止位
    m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
    // 设置流控制
    m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
    // 打开串口
    if (m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite))
    {
        qDebug() << "串口打开成功！";
    }
    else
    {
        qDebug() << "串口打开失败！";
    }
}

上面的代码中，我们首先实例化一个QSerialPort对象，并设置串口相关的参数，如串口名、波特率、数据位等。然后使用open函数打开串口，如果成功打开串口，则输出"串口打开成功！"，否则输出"串口打开失败！"。

4. 读取串口数据

我们已经完成了串口的初始化设置，接下来需要实现读取串口数据的功能。首先，在"mainwindow.h"文件中添加以下代码：

private slots:
    void onReadyRead();

在private slots部分的类定义中添加onReadyRead函数声明，用于处理串口接收到的数据。

接下来，在"mainwindow.cpp"文件中实现onReadyRead函数的代码：

void MainWindow::onReadyRead()
{
    QByteArray data = m_serialPort->readAll();
    
    // 在这里处理接收到的数据
}

在上述代码中，我们首先使用readAll函数读取串口接收到的数据，并将数据保存到data变量中。然后我们可以在这里处理接收到的数据，例如对数据进行解析或显示。

5. 发送数据

除了接收数据，我们还可以使用串口发送数据。在"mainwindow.cpp"文件中添加以下代码：

void MainWindow::sendData(const QString &data)
{
    QByteArray sendData = data.toUtf8();
    m_serialPort->write(sendData);
}

上面的sendData函数用于发送数据到串口。首先，我们将传入的字符串转换为QByteArray类型的sendData变量。然后使用write函数将sendData发送到串口。

6. 整合串口功能

现在串口的基本功能已经实现，我们可以在界面中添加按钮来控制串口的读写操作。例如，在"mainwindow.ui"文件中添加一个按钮和一个文本框，用于发送数据：

<QPushButton text="发送" objectName="sendButton" />
<QLineEdit objectName="sendLineEdit" />

打开"mainwindow.cpp"文件，添加以下代码：

void MainWindow::on_sendButton_clicked()
{
    QString data = ui->sendLineEdit->text();
    // 发送数据
    sendData(data);
}
void MainWindow::readData()
{
    QByteArray data = m_serialPort->readAll();
    
    // 在这里处理接收到的数据
}

在上述代码中，on_sendButton_clicked函数用于处理发送按钮的点击事件。首先，我们从sendLineEdit文本框中获取用户输入的数据，并保存到data变量中。然后调用sendData函数来发送数据。

另外，我们还需要在"mainwindow.cpp"文件中的构造函数中连接readData函数到readyRead信号：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    setupSerialPort();
    connect(m_serialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readData()));
}

通过以上代码，当串口接收到数据时，就会自动调用readData函数来处理数据。

7. 编译运行

完成上述代码的编写后，我们可以点击Qt Creator中的"Build"按钮来编译项目。

编译成功后，点击"Run"按钮，将会启动我们的应用程序。此时，如果串口设置正确并且有数据发送到串口，就可以在界面中看到接收到的数据。

总结

通过本文的介绍，我们学习了如何在Linux下使用Qt实现串口通信。通过Qt提供的串口类，我们可以方便地进行串口的初始化设置、数据的发送和接收。同时，我们还了解到如何在Qt Creator中创建项目、添加按钮和文本框，并通过信号与槽机制来实现相应的功能。

串口通信在很多应用中都有广泛的应用。通过掌握Qt的串口类的使用方式，我们可以更方便地开发串口通信相关的应用程序。

Linux下Qt实现串口通信