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Qt串口通信，QSerialPort的使用

由 本秂侑毒 提交于 2020-02-13 15:54:11

前言

Qt写上位机时，串口通信是个常用功能，在Qt4的时候有第三方模块QextSerialPort，到了Qt5.1官方提供了QSerialPort模块。

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前言

获取串口信息：QSerialPortInfo

串口IO操作：QSerialPort

实例操作

补充：16进制文本（如“0A 13 EF”）转16进制数据（如0x0A 0x13 0xEF）

使用该模块需要在pro文件中添加：QT += serialport 

主要使用两个类：QSerialPort和QSerialPortInfo

获取串口信息：QSerialPortInfo

获取串口名列表

  1. QStringList slist;
  2. foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
  3.    //检测是否可用
  4.    f(!info.isBusy())
  5.        slist<<info.portName();
  6. }

除了串口名还能获取其他的相关信息，可以看文档，或者该链接 https://blog.csdn.net/mcu_tian/article/details/43527385

串口IO操作：QSerialPort

串口IO的主要操作有参数设置/开/关/读/写等

  1. //[1]串口设置
  2. QSerialPort *serialIo=new QSerialPort;
  3. serialIo->setPortName("COM4");   //串口名
  4. serialIo->setBaudRate(115200);   //波特率
  5. serialIo->setDataBits(QSerialPort::Data8);     //数据位
  6. serialIo->setParity(QSerialPort::NoParity);    //校验位
  7. serialIo->setStopBits(QSerialPort::OneStop);   //停止位
  8. serialIo->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);//流控制一般没用
  9.  
  10. //[2]串口开启
  11. if(serialIo->open(QIODevice::ReadWrite)){
  12.     qDebug()<<"串口已打开,读写模式";
  13. }else{
  14.     qDebug()<<"串口打开异常"<<serialIo->errorString();
  15.     serialIo->clearError();
  16. }
  17.  
  18. //[3]数据发送
  19. const QByteArray send_data=ui->textSend->toPlainText().toUtf8();//一般没发字符串，特别是中文
  20. if(serialIo->isOpen()){
  21.     serialIo->write(send_data);
  22.     qDebug()<<"已发送："<<QString::fromUtf8(send_data);
  23. }else{
  24.     qDebug()<<"发送失败,串口未打开";
  25. }
  26. if(!serialIo->waitForBytesWritten(30000)){
  27.     qDebug()<<"命令发送异常"<<serialIo->errorString();
  28.     serialIo->clearError();
  29. }
  30.  
  31. //[4]数据接收
  32. connect(serialIo,&QSerialPort::readyRead,this,[this](){
  33.     if (serialIo->bytesAvailable()) {
  34.         //串口收到的数据可能不是连续的，需要的话应该把数据缓存下来再进行协议解析，类似tcp数据处理
  35.         const QByteArray recv_data=serialIo->readAll();
  36.         //接收发送要一致，如果是处理字节数据，可以把QByteArray当数组一样取下标，或者用data()方法转为char*形式
  37.         ui->textRecv->append(QString::fromUtf8(recv_data));//显示
  38.         qDebug()<<"已接收："<<QString::fromUtf8(recv_data);
  39.     }
  40. });
  41.  
  42. //[5]串口关闭
  43. serialIo->clear();
  44. serialIo->close();

实例操作

为了方便，ui我直接用的设计师拖得，工程文件我把百度云链接放在了最后，需要的可以下载

串口

头文件MainWidget.h（记得pro里引入serialport模块）

  1. #ifndef MAINWIDGET_H
  2. #define MAINWIDGET_H
  3.  
  4. #include <QWidget>
  5.  
  6. class QSerialPort;
  7.  
  8. namespace Ui {
  9. class MainWidget;
  10. }
  11.  
  12. class MainWidget : public QWidget
  13. {
  14.     Q_OBJECT
  15.  
  16. public:
  17.     explicit MainWidget(QWidget *parent = 0);
  18.     ~MainWidget();
  19.  
  20.     void initSerial();//初始化串口设置
  21.     void initMainUi();//初始化界面操作
  22.  
  23.     void openSerial();//槽函数-打开串口
  24.     void closeSerial();//槽函数-关闭串口
  25.     void refreshSerial();//槽函数-刷新串口名列表
  26.  
  27. private:
  28.     QStringList getSerialPortNames();//获取串口名列表
  29.     void setSerialEnable(bool enabled);//串口开启时就不能动ui配置了
  30.     void sendData();//槽函数-发送数据
  31.     void recvData();//槽函数-接收数据
  32.  
  33. private:
  34.     Ui::MainWidget *ui;
  35.  
  36.     QSerialPort *serialIo;//串口io，一般可以把串口io扔到线程里去，避免阻塞ui
  37. };
  38.  
  39. #endif // MAINWIDGET_H

实现文件MainWidget.cpp

  1. #include "MainWidget.h"
  2. #include "ui_MainWidget.h"
  3.  
  4. #include <QSerialPort>
  5. #include <QSerialPortInfo>
  6. #include <QListView>
  7.  
  8. #include <QDebug>
  9.  
  10. MainWidget::MainWidget(QWidget *parent) :
  11.     QWidget(parent),
  12.     ui(new Ui::MainWidget)
  13. {
  14.     ui->setupUi(this);
  15.     initSerial();
  16.     initMainUi();
  17. }
  18.  
  19. MainWidget::~MainWidget()
  20. {
  21.     delete ui;
  22. }
  23.  
  24. void MainWidget::initSerial()
  25. {
  26.     //[1]创建串口io对象
  27.     serialIo=new QSerialPort(this);
  28.     //数据接收处理
  29.     connect(serialIo,&QSerialPort::readyRead,this,&MainWidget::recvData);
  30.     //[2]界面初始化
  31.     //注：items的选项值是根据文档中的枚举来写的
  32.     //串口名
  33.     refreshSerial();
  34.     ui->boxPortName->setView(new QListView(this));
  35.     //波特率
  36.     QStringList baudrateList;
  37.     baudrateList<<"1200"<<"2400"<<"4800"<<"9600"<<"19200"<<"38400"<<"57600"<<"115200";
  38.     ui->boxBaudRate->addItems(baudrateList);//添加下拉列表选项
  39.     ui->boxBaudRate->setEditable(true);//串口波特率可编辑
  40.     ui->boxBaudRate->setCurrentText("115200");//界面中初始值
  41.     ui->boxBaudRate->setView(new QListView(this));//该设置是配合qss的，不然item行高设置没效果
  42.     //数据位
  43.     QStringList databitList;
  44.     databitList<<"5"<<"6"<<"7"<<"8";
  45.     ui->boxDataBits->addItems(databitList);
  46.     ui->boxDataBits->setCurrentText("8");
  47.     ui->boxDataBits->setView(new QListView(this));
  48.     //校验位
  49.     QStringList parityList;
  50.     parityList<<"No"<<"Even偶"<<"Odd奇"<<"Space"<<"Mark";
  51.     ui->boxParity->addItems(parityList);
  52.     ui->boxParity->setCurrentText("No");
  53.     ui->boxParity->setView(new QListView(this));
  54.     //停止位
  55.     QStringList stopbitList;
  56.     stopbitList<<"1"<<"1.5"<<"2";
  57.     ui->boxStopBits->addItems(stopbitList);
  58.     ui->boxStopBits->setCurrentText("1");
  59.     ui->boxStopBits->setView(new QListView(this));
  60.     //流控制
  61.     QStringList flowctrlList;
  62.     flowctrlList<<"No"<<"Hardware"<<"Software";
  63.     ui->boxFlowControl->addItems(flowctrlList);
  64.     ui->boxFlowControl->setCurrentText("No");
  65.     ui->boxFlowControl->setView(new QListView(this));
  66. }
  67.  
  68. void MainWidget::initMainUi()
  69. {
  70.     //点击串口[开启]/[关闭]按钮
  71.     connect(ui->btnOpen,&QPushButton::clicked,this,[this](){
  72.         if(ui->btnOpen->text()=="打开"){
  73.             openSerial();
  74.         }else{
  75.             closeSerial();
  76.         }
  77.     });
  78.     //点击串口[刷新]按钮-刷新串口名列表
  79.     connect(ui->btnRefresh,&QPushButton::clicked,this,&MainWidget::refreshSerial);
  80.     //点击数据[发送]按钮
  81.     connect(ui->btnSend,&QPushButton::clicked,this,&MainWidget::sendData);
  82. }
  83.  
  84. void MainWidget::openSerial()
  85. {
  86.     const QString portnameStr=ui->boxPortName->currentText();
  87.     if(!portnameStr.isEmpty()){
  88.         QSerialPortInfo info(portnameStr);
  89.         if(info.isBusy()){
  90.             qDebug()<<"当前串口繁忙,可能已被占用,请确认后再连接"<<portnameStr;
  91.             return;
  92.         }
  93.         //
  94.         qint32 baudrate=ui->boxBaudRate->currentText().toInt();
  95.         QSerialPort::DataBits databit;
  96.         switch (ui->boxDataBits->currentIndex()) {
  97.         case 0:databit=QSerialPort::Data5; break;
  98.         case 1:databit=QSerialPort::Data6; break;
  99.         case 2:databit=QSerialPort::Data7; break;
  100.         case 3:databit=QSerialPort::Data8; break;
  101.         default:databit=QSerialPort::Data8; break;
  102.         }
  103.         QSerialPort::Parity parity;
  104.         switch (ui->boxParity->currentIndex()) {
  105.         case 0:parity=QSerialPort::NoParity; break;
  106.         case 1:parity=QSerialPort::EvenParity; break;
  107.         case 2:parity=QSerialPort::OddParity; break;
  108.         case 3:parity=QSerialPort::SpaceParity; break;
  109.         case 4:parity=QSerialPort::MarkParity; break;
  110.         default:parity=QSerialPort::NoParity; break;
  111.         }
  112.         QSerialPort::StopBits stopbit;
  113.         switch (ui->boxStopBits->currentIndex()) {
  114.         case 0:stopbit=QSerialPort::OneStop; break;
  115.         case 1:stopbit=QSerialPort::OneAndHalfStop; break;
  116.         case 2:stopbit=QSerialPort::TwoStop; break;
  117.         default:stopbit=QSerialPort::OneStop; break;
  118.         }
  119.         QSerialPort::FlowControl flowcontrol;
  120.         switch (ui->boxFlowControl->currentIndex()) {
  121.         case 0:flowcontrol=QSerialPort::NoFlowControl; break;
  122.         case 1:flowcontrol=QSerialPort::HardwareControl; break;
  123.         case 2:flowcontrol=QSerialPort::SoftwareControl; break;
  124.         default:flowcontrol=QSerialPort::NoFlowControl; break;
  125.         }
  126.         //串口配置设置
  127.         serialIo->setPortName(portnameStr);
  128.         serialIo->setBaudRate(baudrate);
  129.         serialIo->setDataBits(databit);
  130.         serialIo->setParity(parity);
  131.         serialIo->setStopBits(stopbit);
  132.         serialIo->setFlowControl(flowcontrol);//这个我一般没用
  133.         if(serialIo->open(QIODevice::ReadWrite)){
  134.             qDebug()<<"串口已打开,读写模式";
  135.             setSerialEnable(false);//改变ui状态
  136.         }else{
  137.             qDebug()<<"串口打开异常"<<portnameStr<<serialIo->errorString();
  138.             serialIo->clearError();
  139.             setSerialEnable(true);
  140.         }
  141.     }else{
  142.         qDebug()<<"未找到可用串口,请确认串口连接正常后点击刷新";
  143.     }
  144. }
  145.  
  146. void MainWidget::closeSerial()
  147. {
  148.     serialIo->clear();
  149.     serialIo->close();
  150.     qDebug()<<"串口已关闭";
  151.     setSerialEnable(true);
  152. }
  153.  
  154. void MainWidget::refreshSerial()
  155. {
  156.     ui->boxPortName->clear();
  157.     ui->boxPortName->addItems(getSerialPortNames());
  158. }
  159.  
  160. QStringList MainWidget::getSerialPortNames()
  161. {
  162.     QStringList slist;
  163.     foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
  164.         //检测是否可用
  165.         if(!info.isBusy())
  166.             slist<<info.portName();
  167.     }
  168.     if(slist.isEmpty()){
  169.         qDebug()<<"未找到可用串口,请确认串口连接正常后点击刷新";
  170.     }
  171.     return slist;
  172. }
  173.  
  174. void MainWidget::setSerialEnable(bool enabled)
  175. {
  176.     //打开成功就false不能再修改配置，关闭状态true可以进行设置
  177.     ui->btnRefresh->setEnabled(enabled);
  178.     ui->btnOpen->setText(enabled?QString("打开"):QString("关闭"));
  179.     //可以把btn和配置分在两个widget里，这样直接设置widget的enable就没这么麻烦了
  180.     ui->boxPortName->setEnabled(enabled);
  181.     ui->boxBaudRate->setEnabled(enabled);
  182.     ui->boxDataBits->setEnabled(enabled);
  183.     ui->boxParity->setEnabled(enabled);
  184.     ui->boxStopBits->setEnabled(enabled);
  185.     ui->boxFlowControl->setEnabled(enabled);
  186. }
  187.  
  188. void MainWidget::sendData()
  189. {
  190.     //注意收发的编码问题，我一般只是发命令吗和字节数据，没怎么发字符串，用latin1就行了
  191.     const QByteArray send_data=ui->textSend->toPlainText().toUtf8();
  192.     if(send_data.size()<=0)
  193.         return;
  194.     if(serialIo->isOpen()){
  195.         serialIo->write(send_data);
  196.         qDebug()<<"已发送："<<QString::fromUtf8(send_data);
  197.     }else{
  198.         qDebug()<<"发送失败,串口未打开";
  199.         return;
  200.     }
  201.     //Qt新版本默认值是30 000
  202.     if(!serialIo->waitForBytesWritten(30000)){
  203.         qDebug()<<"命令发送异常"<<serialIo->errorString();
  204.         serialIo->clearError();
  205.     }
  206. }
  207.  
  208. void MainWidget::recvData()
  209. {
  210.     if (serialIo->bytesAvailable()) {
  211.         //串口收到的数据可能不是连续的，需要的话应该把数据缓存下来再进行协议解析，类似tcp数据处理
  212.         const QByteArray recv_data=serialIo->readAll();
  213.         //接收发送要一致，如果是处理字节数据，可以把QByteArray当数组一样取下标，或者用data()方法转为char*形式
  214.         ui->textRecv->append(QString::fromUtf8(recv_data));
  215.         qDebug()<<"已接收："<<QString::fromUtf8(recv_data);
  216.     }
  217. }

由于时间有限，所以有两个点没有写，一是一般我把串口IO放在子线程中避免阻塞ui；二是串口协议得解析，可以参照TCP数据的处理，先缓存起来再循环判断，一般一帧数据有帧头、帧长度、帧命令码、帧数据、帧尾/CRC校验等字段。

时间仓促，可能代码有bug，望大佬纠正。

附上百度云链接 https://pan.baidu.com/s/1gzHC6Q4fBZ_G1Db7tMcIaw 

提取码 inxh   文件名TestSerialPort.rar

补充：16进制文本（如“0A 13 EF”）转16进制数据（如0x0A 0x13 0xEF）

有时候需要这种功能，输入十六进制文本，发送的是对应的十六进制数据，Qt中通过QByteArray类可以轻松的搞定。

  1. QString str="0A 13 EF"; //假设为文本框读取到的字符串
  2. QByteArray temp=QByteArray::fromHex(str.toLatin1());
  3. qDebug()<<str<<temp;

（输出结果中的十六进制因为被Qt做了转义，所以0x0A是个换行符）

当然，也可以把十六进制数据转为十六进制文本。

  1. const char arr[]={0x0A,0x13,0xEF};
  2. QByteArray temp=QByteArray(arr,3); //假设为收到的数据
  3. QString str=temp.toHex(' ').toUpper(); //老版本Qt的toHex没有参数设置，需要自己分割
  4. qDebug()<<temp<<str;

（2019-07-24晨）

标签
串口
qbytearray
qstring
qt串口通信
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