Qt編寫串口通訊程式全程圖文講解

(說明:我們的編程環境是windows xp下，在Qt Creator中進行，如果在Linux下或直接用源碼編寫，程式稍有不同，請自己改動。)

 

在Qt中並沒有特定的串口控制類，現在大部分人使用的是第三方寫的qextserialport類，我們這裡也是使用的該類。我們可以去

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

進行下載，也可以去下載我上傳到網上的：

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

下載到的檔案為：qextserialport-1.2win-alpha.zip

其內容如：

我們在windows下只需要使用其中的6個檔案：

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

如果在Linux下只需將win_qextserialport.cpp和win_qextserialport.h 換為 posix_qextserialport.cpp和posix_qextserialport.h即可。

 

第一部分：

下面我們將講述編程的詳細過程，這裡我們先給出完整的程式，然後到第二部分再進行逐句分析。

1.開啟Qt Creator，建立Qt4 Gui Application，工程名設定為mycom，其他使用預設選項。

（注意：建立的工程路徑不能有中文。）

2.將上面所說的6個檔案複製到工程檔案夾下，如。

3.在工程中添加這6個檔案。

在Qt Creator中左側的檔案清單上，滑鼠右擊工程檔案夾，在彈出的菜單中選擇Add Existing Files，添加已存在的檔案。如：

選擇工程檔案夾裡的那6個檔案，進行添加。如。

添加好後檔案清單如所示：

4.點擊mainwindow.ui，在視窗上加入一個Text Browser，用來顯示資訊。如。

5.在mainwindow.h的相應位置添加標頭檔#include "win_qextserialport.h"，添加對象聲明Win_QextSerialPort *myCom;添加槽函式宣告 void readMyCom();添加完後，如。

6.在mainwindow.cpp的類的建構函式中添加如下語句。

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};

//定義一個結構體，用來存放串口各個參數

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

//定義串口對象，並傳遞參數，在建構函式裡對其進行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//以可讀寫方式開啟串口

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

//訊號和槽函數關聯，當串口緩衝區有資料時，進行讀串口操作

}

在下面添加readMyCom()函數的定義，添加如下代碼。

void MainWindow::readMyCom() //讀串口函數

{

QByteArray temp = myCom->readAll();

//讀取串口緩衝區的所有資料給臨時變數temp

ui->textBrowser->insertPlainText(temp);

//將串口的資料顯示在視窗的文本瀏覽器中

}

添加完代碼後如。

此時如果運行程式，已經能實現讀取串口資料的功能了。我們將單片機採集的溫度資訊由串口傳給電腦，效果如。

這樣最簡單的串口通訊程式就完成了。可以看到它只需要加入幾行代碼即可，非常簡單。

第二部分：

上一部分中已經介紹了實現最簡單的串口接收程式的編寫，下面將對程式內容進行分析。

1.首先應說明操作串口的流程。

步驟一：設定串口參數，如：傳輸速率，資料位元，同位，停止位，資料流控制等。

步驟二：選擇串口，如windows下的串口1為“com1”，Linux下為“ttyS0”等，並開啟串口。

步驟三：讀或寫串口。

步驟四：關閉串口。

（我們上一個程式沒有寫串口和關閉串口的功能，開啟串口也是在建構函式裡完成的，因為那隻是為了用最簡單的方法完成串口程式的編寫。在後面我們將會對它進行修改和完善。）

2.下面我們將按照上面的操作串口的流程，講解第一個程式的編寫。

第一，我們在寫程式之前，應該瀏覽一下那6個檔案，大概看一下它們裡面都是什麼內容，各個檔案各個類之間有什麼聯絡。在win_qextserialport.cpp檔案中，我們看它的最後一個建構函式，會發現，串口可以在這裡進行初始化。

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();

}

它共有三個參數，其中第一個參數const QString & name，應該是串口的名字，是QString類型，我們可以用串口1即“com1”，不用過多說明。下面我們主要研究第二個和第三個參數。

第二，我們查看第二個參數的位置。

在Qt Creator的菜單中選擇Edit->Find/Replace->All projects，如。

在彈出的對話方塊中輸入要尋找的內容PortSettings，如。

點擊Search後，便能在下面顯示出整個工程中所有PortSettings的位置。如。

我們點擊第一條，可以看到在qextserialbase.h檔案中有一個struct PortSettings，如。

我們雙擊這一條，進入相應的檔案。如。

struct PortSettings

{

BaudRateType BaudRate;

DataBitsType DataBits;

ParityType Parity;

StopBitsType StopBits;

FlowType FlowControl;

long Timeout_Millisec;

};

可以看到在這個結構體裡定義了串口初始化的各個參數，而對於BaudRateType等類型的定義，我們在這個結構體的上面可以看到，它們是多個枚舉變數。如。

這時我們便應該明白了，這個結構體便是實現串口參數設定的。

第三，定義串口參數。

BaudRateType BaudRate;

傳輸速率設定，我們設定為9600，即程式中用BAUD9600；

DataBitsType DataBits;

資料位元設定，我們設定為8位元據位，即DATA_8；

ParityType Parity;

同位設定，我們設定為無校正，即PAR_NONE；

StopBitsType StopBits;

停止位設定，我們設定為1位停止位，即STOP_1；

FlowType FlowControl;

資料流控制設定，我們設定為無資料流控制，即FLOW_OFF；

long Timeout_Millisec;

延時設定，我們設定為延時500ms，即500；

這樣便寫出了程式中的那句：

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

我們定義了一個結構體變數myComSetting，並對其進行了初始化。

第四，設定第三個參數。

我們先按上面的方法找到它的定義位置，在qextserialbase.h中，如。

可以看到查詢模式也是枚舉變數，有兩個選項，我們選擇第二個EventDriven，事件驅動。

到這裡，我們就可以定義Win_QextSerialPort類的變數了，就是那句：

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

它完成了串口的選擇和串口的初始化。

第五，寫開啟串口函數和讀串口函數。

查看win_qextserialport.h檔案，我們會發現Win_QextSerialPort類繼承自QextSerialBase類。

查看qextserialbase.h檔案，我們會發現QextSerialBase類繼承自QIODevice 類。

我們在Qt的協助中查看QIODevice 類，如。

其部分內容如。可以看到其中有enum OpenModeFlag { NotOpen, ReadOnly, WriteOnly, ReadWrite, ..., Unbuffered }，virtual bool open ( OpenMode mode )，QByteArray readAll ()等內容。

而下面的訊號函數中有void readyRead ()；它可以查看串口是否有新的資料傳來。

所以，我們可以用這個類裡的這些函數操作串口。

如程式中的語句：

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//我們調用了其中的open函數，用ReadWrite可讀寫的方式進行開啟串口，這個open函數在win_qextserialport.cpp中被重定義了

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

//我們關聯訊號readyRead()，和自己寫的槽函數readMyCom()，當串口有資料傳來時進行讀串口操作

void MainWindow::readMyCom() //自己寫的讀串口函數

{

QByteArray temp = myCom->readAll();

//我們調用readAll()函數，讀取串口中所有資料，在上面可以看到其傳回值是QByteArray類型

ui->textBrowser->insertPlainText(temp);

//調用insertPlainText()函數，是視窗上的文本瀏覽器中連續輸出資料，而不是每次寫資料前都清除以前的

//資料，可以在Qt的協助裡查看這個函數的說明

}

這樣我們便寫完了所有的語句，最後只需要在mainwindow.h檔案中加入相應的標頭檔，對象聲明，函式宣告即可。

      這裡需要說明的是我們一定要學會查看檔案和使用協助文檔，將我們不懂得知識一點一點搞明白。

第三部分：

下面的程式在第一部分中所寫的程式上進行了一些改進。加入開啟和關閉串口，發送資料等功能。

1.加入了“開啟串口”，“關閉串口”“傳送資料”三個按鈕，加入了一個行編輯框Line Edit。它們的命名如下：

“開啟串口”按鈕命名為：openMyComBtn

“關閉串口”按鈕命名為：closeMyComBtn

“傳送資料”按鈕命名為：sendMsgBtn

要傳送資料的行編輯框命名為：sendMsgLineEdit

介面如。

2.在“開啟串口”按鈕上右擊，選擇Go to slot選項，然後選擇clicked()選項，進入它的單擊事件槽函數中，將上個程式中在建構函式裡寫的語句全部剪下到這裡。然後加入幾句按鈕的狀態設定語句。如下：

void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()

{

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

//定義一個結構體，用來存放串口各個參數

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

//定義串口對象，並傳遞參數，在建構函式裡對其進行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

//以可讀寫方式開啟串口

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

//訊號和槽函數關聯，當串口緩衝區有資料時，進行讀串口操作

ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //開啟串口後“開啟串口”按鈕不可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //開啟串口後“關閉串口”按鈕可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //開啟串口後“發送資料”按鈕可用

}

在建構函式裡也添加幾句按鈕初始狀態設定語句，如下：

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

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

{

ui->setupUi(this);

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //開始“關閉串口”按鈕不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //開始“發送資料”按鈕不可用

}

更改後程式如所示：

這時運行程式，效果如下：

3.按上面的方法進入“關閉串口”按鈕和“發送資料”按鈕的單擊事件的槽函數，更改如下。

void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked()      //關閉串口槽函數

{

myCom->close(); //關閉串口，該函數在win_qextserialport.cpp檔案中定義

ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //關閉串口後“開啟串口”按鈕可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“關閉串口”按鈕不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“發送資料”按鈕不可用

}

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

void MainWindow::on_sendMsgBtn_clicked()       //發送資料槽函數

{

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

//以ASCII碼形式將行編輯框中的資料寫入串口

}

程式如：

最終效果如下：

(將資料x發送給單片機，單片機返回you send message is : x)

 

第四部分：

本文一開始先講解對程式的改進，在文章最後將要講解一些重要問題。

1.在視窗中加入一些組合框Combo Box，它們的名稱及條目如下：

串口：portNameComboBox，條目為：COM1，COM2

傳輸速率：baudRateComboBox，條目為：9600，115200

資料位元：dataBitsComboBox，條目為：8，7

校正位：parityComboBox，條目為：無，奇，偶

停止位：stopBitsComboBox，條目為：1，2

（註：在視窗上的Combo Box上雙擊，在彈出的對話方塊上按“+”號，可添加條目。我們只是為了示範，所以只加了這幾個條目，你可以根據自己的需要添加。）

改好的視窗如下所示：

2.更改“開啟串口”按鈕的單擊事件槽函數。

void MainWindow::on_openMyComBtn_clicked()

{

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

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

//定義串口對象，並傳遞參數，在建構函式裡對其進行初始化

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite); //開啟串口

if(ui->baudRateComboBox->currentText()==tr("9600")) //根據組合框內容對串口進行設定

myCom->setBaudRate(BAUD9600);

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

myCom->setBaudRate(BAUD115200);

//設定傳輸速率

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

myCom->setDataBits(DATA_8);

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

myCom->setDataBits(DATA_7);

//設定資料位元

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

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);

//設定同位

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

myCom->setStopBits(STOP_1);

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

myCom->setStopBits(STOP_2);

//設定停止位

myCom->setFlowControl(FLOW_OFF); //設定資料流控制，我們使用無資料流控制的預設設定

myCom->setTimeout(500); //設定延時

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

//訊號和槽函數關聯，當串口緩衝區有資料時，進行讀串口操作

ui->openMyComBtn->setEnabled(false); //開啟串口後“開啟串口”按鈕不可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(true); //開啟串口後“關閉串口”按鈕可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(true); //開啟串口後“發送資料”按鈕可用

ui->baudRateComboBox->setEnabled(false); //設定各個組合框不可用

ui->dataBitsComboBox->setEnabled(false);

ui->parityComboBox->setEnabled(false);

ui->stopBitsComboBox->setEnabled(false);

ui->portNameComboBox->setEnabled(false);

}

這裡我們先擷取串口的名稱，然後調用另一個建構函式對myCom進行定義，這個建構函式裡沒有串口的設定參數。然後開啟串口。然後擷取串口的設定資料，用setBaudRate();等一系列函數進行串口的設定，這些函數都在win_qextserialport.cpp檔案中定義，如。

看完前面幾部分的內容，對於這幾個函數應該很好理解，這裡不再解釋。在最後我們對添加的那幾個組合框進行了不可用設定，使其在串口開啟的情況下不能選擇。

程式如下：

3.更改“關閉串口”按鈕單擊事件的槽函數。

void MainWindow::on_closeMyComBtn_clicked()

{

myCom->close();

ui->openMyComBtn->setEnabled(true); //關閉串口後“開啟串口”按鈕可用

ui->closeMyComBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“關閉串口”按鈕不可用

ui->sendMsgBtn->setEnabled(false); //關閉串口後“發送資料”按鈕不可用

ui->baudRateComboBox->setEnabled(true); //設定各個組合框可用

ui->dataBitsComboBox->setEnabled(true);

ui->parityComboBox->setEnabled(true);

ui->stopBitsComboBox->setEnabled(true);

ui->portNameComboBox->setEnabled(true);

}

這裡只是加入了一些使組合框在“關閉串口”按鈕按下後變為可用的語句。

程式如下：

4.更改main.cpp檔案。

#include

#include //加入標頭檔

#include "mainwindow.h"

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

{

QApplication a(argc, argv);

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

//使程式可處理中文

MainWindow w;

w.show();

return a.exec();

}

因為上面的程式中用到了中文，為了能使程式識別中文，我們需要在主函數中加入這些語句。

程式如下：

5.運行程式。

開啟後程式介面如下。

正常發送1後效果如下。

設定為“奇數同位”，發送完1的效果如。（接收到的是亂碼）

到這裡，整個程式就寫完了。

重要問題說明：

（下面所說的第一個程式是指第一部分中寫的那個程式，第二個程式是指第三部分更改完後的程式，第三個程式是指第四部分更改完後的程式。）

問題一：更改第一個程式中的代碼。

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

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

這兩行代碼如果換為下面一行：

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

你再運行一下程式，是不是還能用？那是說明我們的串口設定的結構體myComSetting沒有用嗎？你可以把上面的結構體裡的傳輸速率由9600改為115200，如果這個結構體有用，那麼程式不可能再接收到資料，不過，你再運行一下程式，是這樣嗎？

如此看來，我們對串口進行的設定果真沒用，那預設的串口設定是什麼呢？我們先看下一個問題。

問題二：同時開啟第三個程式和第二個程式。

（注意：兩個程式的串口不能同時開啟，所以開啟一個程式的串口時要將另一個程式的串口關閉。）

我們先在第三個程式上按預設設定開啟串口，發送資料1。然後關閉串口，在第二個程式上開啟串口，發送資料1。可以看到兩個程式上接受到的資訊都正確。如。

我們關閉第二個程式上的串口，再將第三個程式上設定為奇數同位，然後開啟串口，發送資料1，可以看到其收到的資料顯示亂碼。這時我們關閉第三個程式上的串口，開啟第二個程式上的串口，發送資料1，你會驚奇地發現，它收到的資訊也是亂碼。如。

這到底是怎麼回事呢？我們也可以去網上下載其他的串口助手進行實驗，也可以改變傳輸速率進行實驗。由所有的結果得出的結論只能是：我們用那個結構體作為參數傳過去後，並沒有對串口進行設定，而程式運行使用的串口設定是系統以前保留的設定。那麼，為什麼會這樣呢？我們看下面的一個問題。

問題三：更改第三個程式中的代碼。

myCom ->open(QIODevice::ReadWrite);

放到設定串口的語句之後，

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

這句之前，然後再運行程式。你會發現程式的串口設定功能已經不起作用了。現在知道原因了吧？！

       其實，上面的三個問題是一個問題，它的結論是，寫串口程式時，要先開啟串口再對它進行設定，不然設定就不會起作用。所以，這裡應該說明，第一個和第二個程式都是不太正確的，正確的方法應該是像第三個程式一樣，先定義Win_QextSerialPort類對象，然後開啟串口，再用那幾個設定函數對串口進行設定。

       到這裡，整篇文章就結束了。對於其中的一些問題也只是我個人的觀點，由於水平有限，所以理解上可能會有偏差，或者錯誤，還請廣大網友批評指正。我寫這篇文章的目的只是想讓Qt初學者能更輕鬆的用Qt寫出串口通訊程式，及掌握Qt寫程式時的一些技巧。如果你從我的文章中學到了一個知識點，那麼我的這篇文章就有它的意義了。

      最後，如果你喜歡我的寫作風格，並且初學Qt，可以在我的空間查看Qt Creator系列教程，希望能對你的入門有所協助。

到這裡可以下載本文的PDF文檔：http://download.csdn.net/source/1763251