Qt编写串口通信程序全程图文解说

(说明:我们的编程环境是windows xp下,在Qt Creator中进行,假设在Linux下或直接用源代码编写,程序稍有不同,请自己修改。)

在Qt中并没有特定的串口控制类,如今大部分人使用的是第三方写的qextserialport类,我们这里也是使用的该类。我们能够去

http://sourceforge.net/projects/qextserialport/files/

进行下载,也能够去下载我上传到网上的:

http://download.csdn.net/source/1762781  或 http://www.qtcn.org/bbs/read.php?tid=22847

下载到的文件为:qextserialport-1.2win-alpha.zip

其内容例如以下图:

Qt编写串口通信程序全程图文解说

我们在windows下仅仅须要使用当中的6个文件:

qextserialbase.cpp和qextserialbase.h,qextserialport.cpp和qextserialport.h,win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h

假设在Linux下仅仅需将win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h 换为 posix_qextserialport.cpp和posix_qextserialport.h就可以。

第一部分:

以下我们将讲述编程的具体过程,这里我们先给出完整的程序,然后到第二部分再进行逐句分析。

1.打开Qt Creator,新建Qt4 Gui Application,project名设置为mycom,其它使用默认选项。

(注意:建立的project路径不能有中文。)

2.将上面所说的6个文件拷贝到project目录下,例如以下图。

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3.在project中加入这6个文件。

在Qt Creator中左側的文件列表上,鼠标右击project目录,在弹出的菜单中选择Add Existing Files,加入已存在的文件。例如以下图:

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选择project目录里的那6个文件,进行加入。例如以下图。

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加入好后文件列表例如以下图所看到的:

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4.点击mainwindow.ui,在窗体上增加一个Text Browser,用来显示信息。例如以下图。

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5.在mainwindow.h的对应位置加入头文件#include "win_qextserialport.h",加入对象声明Win_QextSerialPort *myCom;加入槽函数声明 void readMyCom();加入完后,例如以下图。

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6.在mainwindow.cpp的类的构造函数中加入例如以下语句。

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};

//定义一个结构体,用来存放串口各个參数

myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);

//定义串口对象,并传递參数,在构造函数里对其进行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//以可读写方式打开串口

connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));

//信号和槽函数关联,当串口缓冲区有数据时,进行读串口操作

}

在以下加入readMyCom()函数的定义,加入例如以下代码。

void MainWindow::readMyCom() //读串口函数

{

QByteArray temp = myCom->readAll();

//读取串口缓冲区的全部数据给暂时变量temp

ui->textBrowser->insertPlainText(temp);

//将串口的数据显示在窗体的文本浏览器中

}

加入完代码后例如以下图。

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此时假设执行程序,已经能实现读取串口数据的功能了。我们将单片机採集的温度信息由串口传给计算机,效果例如以下图。

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这样最简单的串口通信程序就完毕了。能够看到它仅仅须要增加几行代码就可以,很easy。


第二部分:

上一部分中已经介绍了实现最简单的串口接收程序的编写,以下将对程序内容进行分析。

1.首先应说明操作串口的流程。

步骤一:设置串口參数,如:波特率,数据位,奇偶校验,停止位,数据流控制等。

步骤二:选择串口,如windows下的串口1为“com1”,Linux下为“ttyS0”等,并打开串口。

步骤三:读或写串口。

步骤四:关闭串口。

(我们上一个程序没有写串口和关闭串口的功能,打开串口也是在构造函数里完毕的,由于那仅仅是为了用最简单的方法完毕串口程序的编写。在后面我们将会对它进行改动和完好。)

2.以下我们将依照上面的操作串口的流程,解说第一个程序的编写。

第一,我们在敲代码之前,应该浏览一下那6个文件,大概看一下它们里面都是什么内容,各个文件各个类之间有什么联系。在win_qextserialport.cpp文件里,我们看它的最后一个构造函数,会发现,串口能够在这里进行初始化。

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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();

}

它共同拥有三个參数,当中第一个參数const QString & name,应该是串口的名字,是QString类型,我们能够用串口1即“com1”,不用过多说明。以下我们主要研究第二个和第三个參数。

第二,我们查看第二个參数的位置。

在Qt Creator的菜单中选择Edit->Find/Replace->All projects,例如以下图。

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在弹出的对话框中输入要查找的内容PortSettings,例如以下图。

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点击Search后,便能在以下显示出整个project中全部PortSettings的位置。例如以下图。

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我们点击第一条,能够看到在qextserialbase.h文件里有一个struct PortSettings,例如以下图。

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我们双击这一条,进入对应的文件。例如以下图。

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struct PortSettings

{

BaudRateType BaudRate;

DataBitsType DataBits;

ParityType Parity;

StopBitsType StopBits;

FlowType FlowControl;

long Timeout_Millisec;

};

能够看到在这个结构体里定义了串口初始化的各个參数,而对于BaudRateType等类型的定义,我们在这个结构体的上面能够看到,它们是多个枚举变量。例如以下图。
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这时我们便应该明确了,这个结构体便是实现串口參数设置的。

第三,定义串口參数。

BaudRateType BaudRate;

波特率设置,我们设置为9600,即程序中用BAUD9600;

DataBitsType DataBits;

数据位设置,我们设置为8位数据位,即DATA_8;

ParityType Parity;

奇偶校验设置,我们设置为无校验,即PAR_NONE;

StopBitsType StopBits;

停止位设置,我们设置为1位停止位,即STOP_1;

FlowType FlowControl;

数据流控制设置,我们设置为无数据流控制,即FLOW_OFF;

long Timeout_Millisec;

延时设置,我们设置为延时500ms,即500;

这样便写出了程序中的那句:

struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};

我们定义了一个结构体变量myComSetting,并对其进行了初始化。

第四,设置第三个參数。

我们先按上面的方法找到它的定义位置,在qextserialbase.h中,例如以下图。

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能够看到查询模式也是枚举变量,有两个选项,我们选择第二个EventDriven,事件驱动。

到这里,我们就能够定义Win_QextSerialPort类的变量了,就是那句:

myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);

它完毕了串口的选择和串口的初始化。

第五,写打开串口函数和读串口函数。

查看win_qextserialport.h文件,我们会发现Win_QextSerialPort类继承自QextSerialBase类。

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查看qextserialbase.h文件,我们会发现QextSerialBase类继承自QIODevice 类。

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我们在Qt的帮助中查看QIODevice 类,例如以下图。

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其部分内容例如以下图。能够看到当中有enum OpenModeFlag { NotOpen, ReadOnly, WriteOnly, ReadWrite, ..., Unbuffered },virtual bool open ( OpenMode mode ),QByteArray readAll ()等内容。

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而以下的信号函数中有void readyRead ();它能够查看串口是否有新的数据传来。

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所以,我们能够用这个类里的这些函数操作串口。

如程序中的语句:

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//我们调用了当中的open函数,用ReadWrite可读写的方式进行打开串口,这个open函数在win_qextserialport.cpp中被重定义了

connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));

//我们关联信号readyRead(),和自己写的槽函数readMyCom(),当串口有数据传来时进行读串口操作

void MainWindow::readMyCom() //自己写的读串口函数

{

QByteArray temp = myCom->readAll();

//我们调用readAll()函数,读取串口中全部数据,在上面能够看到其返回值是QByteArray类型

ui->textBrowser->insertPlainText(temp);

//调用insertPlainText()函数,是窗体上的文本浏览器中连续输出数据,而不是每次写数据前都清除曾经的

//数据,能够在Qt的帮助里查看这个函数的说明

}

这样我们便写完了全部的语句,最后仅仅须要在mainwindow.h文件里增加对应的头文件,对象声明,函数声明就可以。

这里须要说明的是我们一定要学会查看文件和使用帮助文档,将我们不懂得知识一点一点搞明确。

第三部分:

以下的程序在第一部分中所写的程序上进行了一些改进。增加打开和关闭串口,发送数据等功能。

1.增加了“打开串口”,“关闭串口”“传送数据”三个button,增加了一个行编辑框Line Edit。它们的命名例如以下:

“打开串口”button命名为:openMyComBtn

“关闭串口”button命名为:closeMyComBtn

“传送数据”button命名为:sendMsgBtn

要传送数据的行编辑框命名为:sendMsgLineEdit

界面例如以下图。

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2.在“打开串口”button上右击,选择Go to slot选项,然后选择clicked()选项,进入它的单击事件槽函数中,将上个程序中在构造函数里写的语句所有剪切到这里。然后增加几句button的状态设置语句。例如以下:

void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()

{

struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};

//定义一个结构体,用来存放串口各个參数

myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);

//定义串口对象,并传递參数,在构造函数里对其进行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//以可读写方式打开串口

connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));

//信号和槽函数关联,当串口缓冲区有数据时,进行读串口操作

ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //打开串口后“打开串口”button不可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //打开串口后“关闭串口”button可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //打开串口后“发送数据”button可用

}

在构造函数里也加入几句button初始状态设置语句,例如以下:

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

: QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)

{

ui->setupUi(this);

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //開始“关闭串口”button不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //開始“发送数据”button不可用

}

更改后程序例如以下图所看到的:
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这时执行程序,效果例如以下:

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3.按上面的方法进入“关闭串口”button和“发送数据”button的单击事件的槽函数,更改例如以下。

void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked()      //关闭串口槽函数

{

myCom->close(); //关闭串口,该函数在win_qextserialport.cpp文件里定义

ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //关闭串口后“打开串口”button可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //关闭串口后“关闭串口”button不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //关闭串口后“发送数据”button不可用

}

/***********************************/

void MainWindow::on_sendMsgBtn_clicked()       //发送数据槽函数

{

myCom->write(ui->sendMsgLineEdit->text().toAscii());

//以ASCII码形式将行编辑框中的数据写入串口

}

程序例如以下图:
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终于效果例如以下:

(将数据x发送给单片机,单片机返回you send message is : x)
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第四部分:

本文一開始先解说对程序的改进,在文章最后将要解说一些重要问题

1.在窗体中增加一些组合框Combo Box,它们的名称及条目例如以下:

串口:portNameComboBox,条目为:COM1,COM2

波特率:baudRateComboBox,条目为:9600,115200

数据位:dataBitsComboBox,条目为:8,7

校验位:parityComboBox,条目为:无,奇,偶

停止位:stopBitsComboBox,条目为:1,2

(注:在窗体上的Combo Box上双击,在弹出的对话框上按“+”号,可加入条目。我们仅仅是为了演示,所以仅仅加了这几个条目,你能够依据自己的须要加入。)

改好的窗体例如以下所看到的:

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2.更改“打开串口”button的单击事件槽函数。

void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()

{

QString portName = ui->portNameComboBox->currentText(); //获取串口名

myCom = new Win_QextSerialPort(portName,QextSerialBase::EventDriven);

//定义串口对象,并传递參数,在构造函数里对其进行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite); //打开串口

if(ui->baudRateComboBox->currentText()==tr("9600")) //依据组合框内容对串口进行设置

myCom->setBaudRate(BAUD9600);

else if(ui->baudRateComboBox->currentText()==tr("115200"))

myCom->setBaudRate(BAUD115200);

//设置波特率

if(ui->dataBitsComboBox->currentText()==tr("8"))

myCom->setDataBits(DATA_8);

else if(ui->dataBitsComboBox->currentText()==tr("7"))

myCom->setDataBits(DATA_7);

//设置数据位

if(ui->parityComboBox->currentText()==tr("无"))

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);

//设置奇偶校验

if(ui->stopBitsComboBox->currentText()==tr("1"))

myCom->setStopBits(STOP_1);

else if(ui->stopBitsComboBox->currentText()==tr("2"))

myCom->setStopBits(STOP_2);

//设置停止位

myCom->setFlowControl(FLOW_OFF); //设置数据流控制,我们使用无数据流控制的默认设置

myCom->setTimeout(500); //设置延时

connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));

//信号和槽函数关联,当串口缓冲区有数据时,进行读串口操作

ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //打开串口后“打开串口”button不可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //打开串口后“关闭串口”button可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //打开串口后“发送数据”button可用

ui->baudRateComboBox->setEnabled(false); //设置各个组合框不可用

ui->dataBitsComboBox->setEnabled(false);

ui->parityComboBox->setEnabled(false);

ui->stopBitsComboBox->setEnabled(false);

ui->portNameComboBox->setEnabled(false);

}

这里我们先获取串口的名称,然后调用还有一个构造函数对myCom进行定义,这个构造函数里没有串口的设置參数。然后打开串口。然后获取串口的设置数据,用setBaudRate();等一系列函数进行串口的设置,这些函数都在win_qextserialport.cpp文件里定义,例如以下图。
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看完前面几部分的内容,对于这几个函数应该非常好理解,这里不再解释。在最后我们对加入的那几个组合框进行了不可用设置,使其在串口打开的情况下不能选择。

程序例如以下:

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3.更改“关闭串口”button单击事件的槽函数。

void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked()

{

myCom->close();

ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //关闭串口后“打开串口”button可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //关闭串口后“关闭串口”button不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //关闭串口后“发送数据”button不可用

ui->baudRateComboBox->setEnabled(true); //设置各个组合框可用

ui->dataBitsComboBox->setEnabled(true);

ui->parityComboBox->setEnabled(true);

ui->stopBitsComboBox->setEnabled(true);

ui->portNameComboBox->setEnabled(true);

}

这里仅仅是增加了一些使组合框在“关闭串口”button按下后变为可用的语句。

程序例如以下:
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4.更改main.cpp文件。

#include

#include //增加头文件

#include "mainwindow.h"

int main(int argc, char *argv[])

{

QApplication a(argc, argv);

QTextCodec::setCodecForTr(QTextCodec::codecForLocale());

//使程序可处理中文

MainWindow w;

w.show();

return a.exec();

}

由于上面的程序中用到了中文,为了能使程序识别中文,我们须要在主函数中增加这些语句。

程序例如以下:
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5.执行程序。

打开后程序界面例如以下。
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正常发送1后效果例如以下。
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设置为“奇校验”,发送完1的效果例如以下图。(接收到的是乱码)
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到这里,整个程序就写完了。

重要问题说明:

(以下所说的第一个程序是指第一部分中写的那个程序,第二个程序是指第三部分更改完后的程序,第三个程序是指第四部分更改完后的程序。)

问题一:更改第一个程序中的代码。

struct PortSettings myComSetting = {BAUD9600,DATA_8,PAR_NONE,STOP_1,FLOW_OFF,500};

myCom = new Win_QextSerialPort("com1",myComSetting,QextSerialBase::EventDriven);

这两行代码假设换为以下一行:

myCom = new Win_QextSerialPort("com1",QextSerialBase::EventDriven);

你再执行一下程序,是不是还能用?那是说明我们的串口设置的结构体myComSetting没实用吗?你能够把上面的结构体里的波特率由9600改为115200,假设这个结构体实用,那么程序不可能再接收到数据,只是,你再执行一下程序,是这样吗?

如此看来,我们对串口进行的设置果真没用,那默认的串口设置是什么呢?我们先看下一个问题。

问题二:同一时候打开第三个程序和第二个程序。

(注意:两个程序的串口不能同一时候打开,所以打开一个程序的串口时要将还有一个程序的串口关闭。)

我们先在第三个程序上按默认设置打开串口,发送数据1。然后关闭串口,在第二个程序上打开串口,发送数据1。能够看到两个程序上接受到的信息都正确。例如以下图。

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我们关闭第二个程序上的串口,再将第三个程序上设置为奇校验,然后打开串口,发送数据1,能够看到其收到的数据显示乱码。这时我们关闭第三个程序上的串口,打开第二个程序上的串口,发送数据1,你会惊奇地发现,它收到的信息也是乱码。例如以下图。

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这究竟是怎么回事呢?我们也能够去网上下载其它的串口助手进行实验,也能够改变波特率进行实验。由全部的结果得出的结论仅仅能是:我们用那个结构体作为參数传过去后,并没有对串口进行设置,而程序执行使用的串口设置是系统曾经保留的设置。那么,为什么会这样呢?我们看以下的一个问题。

问题三:更改第三个程序中的代码。

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

放到设置串口的语句之后,

connect(myCom,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readMyCom()));

这句之前,然后再执行程序。你会发现程序的串口设置功能已经不起作用了。如今知道原因了吧?!

事实上,上面的三个问题是一个问题,它的结论是,写串口程序时,要先打开串口再对它进行设置,不然设置就不会起作用。所以,这里应该说明,第一个和第二个程序都是不太正确的,正确的方法应该是像第三个程序一样,先定义Win_QextSerialPort类对象,然后打开串口,再用那几个设置函数对串口进行设置。

到这里,整篇文章就结束了。对于当中的一些问题也仅仅是我个人的观点,因为水平有限,所以理解上可能会有偏差,或者错误,还请广大网友批评指正。我写这篇文章的目的仅仅是想让Qt刚開始学习的人能更轻松的用Qt写出串口通信程序,及掌握Qt敲代码时的一些技巧。假设你从我的文章中学到了一个知识点,那么我的这篇文章就有它的意义了。

最后,假设你喜欢我的写作风格,而且初学Qt,能够在我的空间查看Qt Creator系列教程,希望能对你的入门有所帮助。

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