QT5串口编程

goodwangLib 2020-05-03

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注：更新自2018年12月13日（我回看了一年多前写的这篇博客，觉得不是很好，故翻新了一遍。）

最近在学习嵌入式，而上位机又是一个不可缺少的工具，于是就开始接触QT，学习编写上位机。刚开始的时候什么都不懂，发现《Qt 学习之路 2》有比较好的入门教程。学习了前面部分，对QT有了大概的了解后，就开始在网上寻找串口编程的方法。通过好几天的学习，终于写出了一个用于串口通信的上位机。下面开始介绍串口类的使用。

首先，QT5是自带QSerialPort这个类的，使用时需要在pro文件里面添加一行：

QT       += serialport

然后直接引用头文件就可以了。

#include <QSerialPort>        //提供访问串口的功能 
#include <QSerialPortInfo>    //提供系统中存在的串口的信息

在QT5中，串口通信是借助一个QSerialPort的对象来实现的，在设置QSerialPort对象对串口的名称、波特率、数据位、校验位、停止位等参数后，方能对串口进行读写。下面，我总结了一下借助QSerailPort对串口进行设置、打开、读、写和关闭的过程。

一、设置和打开串口

//创建串口对象
QSerialPort serial;
//设置串口名
serial.setPortName("COM3");
//设置波特率
serial.setBaudRate(QSerialPort::Baud9600);
//设置数据位数
serial.setDataBits(QSerialPort::Data8);
//设置奇偶校验
serial.setParity(QSerialPort::NoParity); 
//设置停止位
serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
//设置流控制
serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
//打开串口
serial.open(QIODevice::ReadWrite);

以上代码是QSerialPort对象的设置示例，作用是：

设置串口名为 COM3
设置波特率为9600
设置数据位为8位
设置没有奇偶校验位
设置停止位为1位
设置没有流控制
以可读写的方式打开串口

设置完这些就能进行读写操作了。如果遇到不理解的地方，可以选择QT的类或函数，然后按F1查阅手册。举个例子，如果我们想查看QSerialPort的其它的属性，可以选择QSerialPort的类名或成员函数，然后按F1。

二、读取数据

//从接收缓冲区中读取数据
QByteArray buffer = serial.readAll();

串口在收到数据后，会将数据存入接收缓冲区。此时，我们可以通过readAll()函数将接收缓冲区的数据读出来。当串口的接收缓冲区有数据时，QSerilaPort对象会发出一个readyRead()的信号。因此，我们可以编写一个槽函数来读数据，例如：

//连接信号和槽
QObject::connect(&serial, &QSerialPort::readyRead, this, &MainWindow::serialPort_readyRead);
……
//编写的槽函数
void MainWindow::serialPort_readyRead()
{
    //从接收缓冲区中读取数据
    QByteArray buffer = serial.readAll();
    //处理数据
    //……
}

三、发送数据

serial->write(data);

使用write函数便可以把字节数组中的字节发送出去。

四、关闭串口

serial->close();

串口不用时，可通过close()函数将其关闭。

接下来是一个实例

1、创建一个新的Widgets Appliaction工程

2、使用QtCreator的ui文件来设计上位机的界面，设计如下：

3、mainwindow.h文件内容如下：

//mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include <QMainWindow>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
namespace Ui {
class MainWindow;
}
class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
    ~MainWindow();
private slots:
    void serialPort_readyRead();
    void on_searchButton_clicked();
    void on_openButton_clicked();
    void on_sendButton_clicked();
    void on_clearButton_clicked();
private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QSerialPort serial;
};
#endif // MAINWINDOW_H

4、mainwindow.cpp文件内容如下：

//mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QMessageBox>
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    //连接信号和槽
    QObject::connect(&serial, &QSerialPort::readyRead, this, &MainWindow::serialPort_readyRead);
    //发送按键失能
    ui->sendButton->setEnabled(false);
    //波特率默认选择下拉第三项：9600
    ui->baudrateBox->setCurrentIndex(3);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
void MainWindow::serialPort_readyRead()
{
    //从接收缓冲区中读取数据
    QByteArray buffer = serial.readAll();
    //从界面中读取以前收到的数据
    QString recv = ui->recvTextEdit->toPlainText();
    recv += QString(buffer);
    //清空以前的显示
    ui->recvTextEdit->clear();
    //重新显示
    ui->recvTextEdit->append(recv);
}
void MainWindow::on_searchButton_clicked()
{
    ui->portNameBox->clear();
    //通过QSerialPortInfo查找可用串口
    foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts())
    {
        ui->portNameBox->addItem(info.portName());
    }
}
void MainWindow::on_openButton_clicked()
{
    if(ui->openButton->text()==QString("打开串口"))
    {
        //设置串口名
        serial.setPortName(ui->portNameBox->currentText());
        //设置波特率
        serial.setBaudRate(ui->baudrateBox->currentText().toInt());
        //设置数据位数
        switch(ui->dataBitsBox->currentIndex())
        {
        case 8: serial.setDataBits(QSerialPort::Data8); break;
        default: break;
        }
        //设置奇偶校验
        switch(ui->ParityBox->currentIndex())
        {
        case 0: serial.setParity(QSerialPort::NoParity); break;
        default: break;
        }
        //设置停止位
        switch(ui->stopBitsBox->currentIndex())
        {
        case 1: serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop); break;
        case 2: serial.setStopBits(QSerialPort::TwoStop); break;
        default: break;
        }
        //设置流控制
        serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
        //打开串口
        if(!serial.open(QIODevice::ReadWrite))
        {
            QMessageBox::about(NULL, "提示", "无法打开串口！");
            return;
        }
        //下拉菜单控件失能
        ui->portNameBox->setEnabled(false);
        ui->baudrateBox->setEnabled(false);
        ui->dataBitsBox->setEnabled(false);
        ui->ParityBox->setEnabled(false);
        ui->stopBitsBox->setEnabled(false);
        ui->openButton->setText(QString("关闭串口"));
        //发送按键使能
        ui->sendButton->setEnabled(true);
    }
    else
    {
        //关闭串口
        serial.close();
        //下拉菜单控件使能
        ui->portNameBox->setEnabled(true);
        ui->baudrateBox->setEnabled(true);
        ui->dataBitsBox->setEnabled(true);
        ui->ParityBox->setEnabled(true);
        ui->stopBitsBox->setEnabled(true);
        ui->openButton->setText(QString("打开串口"));
        //发送按键失能
        ui->sendButton->setEnabled(false);
    }
}
void MainWindow::on_sendButton_clicked()
{
    //获取界面上的数据并转换成utf8格式的字节流
    QByteArray data = ui->sendTextEdit->toPlainText().toUtf8();
    serial.write(data);
}
void MainWindow::on_clearButton_clicked()
{
    ui->recvTextEdit->clear();
}

5、main.cpp文件内容如下：

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}