Qt编写安防视频监控系统53-串口配置

2024-01-23 13:59:27

一、前言

视频监控系统中，除了核心的显示实时视频以外，可能还需要配合串口网络通信之类的，用于通过指令数据收到和硬件交互，比如机器人监控系统中，除了实时显示机器人移动监控画面以外，还通过多个串口和下面的机器人在通信，发出指令让机器人做出相应的处理，接收机器人当前状态的数据解析显示，同时还接收机器人遥控控制台发来的指令转发到其他串口，这就需要对这些串口单独做一个串口配置参数，可以分别设置每个串口的串口号、波特率，一般也就这两个参数需要设置，绝大部分的应用程序在串口通信这块也只有这两个参数需要修改，至于停止位、校验等，都是默认的即可，极端的项目才可能用到。

最开始做的时候，用的处理方式是在程序启动后去打开串口，打开失败会在打印窗口显示信息以及右下角弹出提示框，后面多次体验下来还是不够人性化，为何不做成动态应用呢，重新更改串口号和波特率以后，可以再次去打开串口的，只需要先将之前打开的串口关闭，系统设置这边发个更改信号过去，调用重新打开串口的函数，这样就省的每次更改串口还需要重启应用程序来应用新的配置。

在设计软件的过程中，一定要尽可能的站在用户的角度思考，用户需要什么才是我们的宗旨，而不是我们怎么写程序方便才怎么设计，在软件的逻辑编码复杂度和用户的使用人性化冲突中找到一个平衡点，对于极端的不合理的需求不去做（加钱可以无视），其余需求都尽可能最大化的满足用户需求。就比如系统设置这块，能做到立即应用就尽可能的实现立即应用，尽管编码的工作量多了不少，不然频繁的重启应用会给客户带来极强的反感，用户的耐心是有限的，我们的程序是给小白用的，方便小白的，不是给程序员用的。

二、功能特点

（一）软件模块

视频监控模块，各种停靠小窗体子模块，包括设备列表、图文警情、窗口信息、云台控制、预置位、巡航设置、设备控制、悬浮地图、网页浏览等。
视频回放模块，包括本地回放、远程回放、设备播放、图片回放、视频上传等。
电子地图模块，包括图片地图、在线地图、离线地图、路径规划等。
日志查询模块，包括本地日志、设备日志等。
系统设置模块，包括系统设置（基本设置、视频参数、数据库设置、地图配置、串口配置等）、录像机管理、摄像机管理、轮询配置、用户管理等。

（二）基础功能

支持各种视频流（rtsp、rtmp、http等）、视频文件（mp4、rmvb、avi等）、本地USB摄像机播放。
支持多画面切换，包括1、4、6、8、9、13、16、25、36、64画面切换。
支持全屏切换，多种切换方式包括鼠标右键菜单、工具栏按钮、快捷键（alt+enter全屏，esc退出全屏）。
支持视频轮询，包括1、4、9、16画面轮询，可设置轮询分组（轮询预案）、轮询间隔、码流类型等。
支持onvif协议，包括设备搜索、云台控制、设备控制（图片参数、校对时间、系统重启，抓拍图片等）。
支持权限管理，不同的用户可以对应不同的模块权限，比如删除日志、关闭系统等。
数据库支持多种，包括sqlite、mysql、sqlserver、postgresql、oracle、人大金仓等。
本地USB摄像机支持设置分辨率、帧率等参数。
所有停靠模块都自动生成对应的菜单用来控制显示和隐藏，在标题栏右键可以弹出。
支持显示所有模块、隐藏所有模块、复位普通布局、复位全屏布局。
双击设备弹出实时预览视频，支持图片地图、在线地图、离线地图等。
摄像机节点拖曳到对应窗体播放视频，同时支持拖曳本地文件直接播放。
删除视频支持鼠标右键删除、悬浮条关闭删除、拖曳到视频监控面板外删除等多种方式。
图片地图上设备按钮可*拖动，自动保存位置信息。百度地图上可以鼠标单击获取经纬度信息，用来更新设备位置。
视频监控面板窗体中任意通道支持拖曳交换，瞬间响应。
封装了百度地图，视图切换，运动轨迹，设备点位，鼠标按下获取经纬度等。
双击节点、拖曳节点、拖曳窗体交换位置等操作，均自动更新保存最后的播放地址，下次软件打开自动应用。
右下角音量条控件，失去焦点自动隐藏，音量条带静音图标。
支持视频截图，可指定单个或者对所有通道截图，底部小工具栏也有截图按钮。
支持超时自动隐藏鼠标指针、自动全屏机制。
支持onvif云台控制，可上下左右移动云台摄像机，包括复位和焦距调整等。
支持任意onvif摄像机，包括但不限于海康、大华、宇视、天地伟业、华为等。
可保存视频，可选定时存储或者单文件存储，可选存储间隔时间。
可设置视频流通信方式tcp+udp，可设置视频解码是速度优先、质量优先、均衡等。
可设置软件中文名称、英文名称、LOGO图标等。
存储的视频文件支持导出到指定目录，支持批量上传到服务器。

（三）特色功能

主界面采用停靠窗体模式，各种组件以小模块的形式加入，可自定义任意模块加入。
停靠模块可拖动任意位置嵌入和悬浮，支持最大化全屏，支持多屏幕。
双重布局文件存储机制，正常模式、全屏模式都对应不同的布局方案，自动切换和保存，比如全屏模式可以突出几个模块透明显示在指定位置，更具科幻感现代化。
原创onvif协议机制，采用底层协议解析（udp广播搜索+http请求执行命令）更轻量易懂易学习拓展，不依赖任何第三方组件比如gsoap。
原创数据导入导出机制，跨平台不依赖任何组件，瞬间导出数据。
内置多个原创组件，宇宙超值超级牛逼，包括数据导入导出组件（导出到xls、pdf、打印）、数据库组件（数据库管理线程、自动清理数据线程、万能分页、数据请求等）、地图组件、视频监控组件、文件多线程收发组件、onvif通信组件、通用浏览器内核组件等。
自定义信息框+错误框+询问框+右下角提示框（包含多种格式）等。
精美换肤，高达17套皮肤样式随意更换，所有样式全部统一，包括菜单等。
视频控件悬浮条可以自行增加多个按钮，监控界面底部小工具栏也可自行增加按钮。
双击摄像机节点自动播放视频，双击节点自动依次添加视频，会自动跳到下一个，双击父节点自动添加该节点下的所有视频。可选主码流、子码流。
录像机管理、摄像机管理，可添加删除修改导入导出打印信息，立即应用新的设备信息生成树状列表，不需重启。
可选多种内核*切换，ffmpeg、vlc、mpv等，均可在pro中设置。推荐用ffmpeg，跨平台最多，默认提供好了linux和mac平台上编译好的库。
支持硬解码，可设置硬解码类型（qsv、dxva2、d3d11va等）。
默认采用opengl绘制视频，超低的CPU资源占用，支持yuyv和nv12两种格式绘制，很牛逼。
高度可定制化，用户可以很方便的在此基础上衍生自己的功能，比如增加自定义模块，增加运行模式、机器人监控、无人机监控、挖掘机监控等。
支持xp、win7、win10、linux、mac、各种国产系统（UOS、中标麒麟、银河麒麟等）、嵌入式linux等系统。
注释完整，项目结构清晰，超级详细完整的使用开发手册，精确到每个代码文件的功能说明，不断持续迭代版本。

三、体验地址

体验地址：https://pan.baidu.com/s/1d7TH_GEYl5nOecuNlWJJ7g 提取码：01jf 文件名：bin_video_system.zip。
国内站点：https://gitee.com/feiyangqingyun
国际站点：https://github.com/feiyangqingyun
个人主页：https://blog.csdn.net/feiyangqingyun
知乎主页：https://www.zhihu.com/people/feiyangqingyun/
在线文档：https://feiyangqingyun.gitee.io/qwidgetdemo/video_system/

四、效果图

五、核心代码

#include "devicerobot2.h"
#include "qextserialport.h"
#include "quihelper.h"
#include "devicerobot.h"

QScopedPointer<DeviceRobot2> DeviceRobot2::self;
DeviceRobot2 *DeviceRobot2::Instance()
{
    if (self.isNull()) {
        static QMutex mutex;
        QMutexLocker locker(&mutex);
        if (self.isNull()) {
            self.reset(new DeviceRobot2);
        }
    }

    return self.data();
}

DeviceRobot2::DeviceRobot2(QObject *parent) : QObject(parent)
{
    isOkA = false;
    isOkB = false;
    isOkD = false;

    //初始化串口类
    comA = new QextSerialPort(QextSerialPort::Polling, this);
    comB = new QextSerialPort(QextSerialPort::Polling, this);
    comD = new QextSerialPort(QextSerialPort::Polling, this);

    //启动定时器读取数据
    QTimer *timerReadA = new QTimer(this);
    connect(timerReadA, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(readDataA()));
    timerReadA->start(100);

    QTimer *timerReadB = new QTimer(this);
    connect(timerReadB, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(readDataB()));
    timerReadB->start(100);
}

void DeviceRobot2::readDataA()
{
    //串口通信失败或者没有数据可处理则返回
    if (!isOkD || !isOkA || comA->bytesAvailable() <= 0) {
        return;
    }

    //收到的数据转给串口D
    QByteArray data = comA->readAll();
    emit receiveData(AppConfig::PortNameA, data);
    comD->write(data);
    emit sendData(AppConfig::PortNameD, data);
}

void DeviceRobot2::readDataB()
{
    //串口通信失败或者没有数据可处理则返回
    if (!isOkD || !isOkB || comB->bytesAvailable() <= 0) {
        return;
    }

    //收到的数据转给串口D
    QByteArray data = comB->readAll();
    emit receiveData(AppConfig::PortNameB, data);
    comD->write(data);
    emit sendData(AppConfig::PortNameD, data);
}

void DeviceRobot2::openA()
{
    DeviceRobot::openCom(comA, AppConfig::PortNameA, AppConfig::BaudRateA, isOkA);
}

void DeviceRobot2::openB()
{
    DeviceRobot::openCom(comB, AppConfig::PortNameB, AppConfig::BaudRateB, isOkB);
}

void DeviceRobot2::openD()
{
    DeviceRobot::openCom(comD, AppConfig::PortNameD, AppConfig::BaudRateD, isOkD);
}

void DeviceRobot2::closeA()
{
    DeviceRobot::closeCom(comA, isOkA);
}

void DeviceRobot2::closeB()
{
    DeviceRobot::closeCom(comB, isOkB);
}

void DeviceRobot2::closeD()
{
    DeviceRobot::closeCom(comD, isOkD);
}

void DeviceRobot2::sendDataToD(const QByteArray &data)
{
    if (isOkD) {
        comD->write(data);
        emit sendData(AppConfig::PortNameD, data);
    }
}

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