Qt串口通信詳解

一、Qt串口通信代碼

Qt提供了QSerialPort類來實現串口通信。下面是實現串口的基本代碼：

QSerialPort serial;
serial.setPortName("COM1");
serial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
serial.setDataBits(QSerialPort::Data8);
serial.setParity(QSerialPort::NoParity);
serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
serial.open(QIODevice::ReadWrite);

setPortName()設置串口名，setBaudRate()設置波特率，setDataBits()設置數據位，setParity()設置校驗位，setStopBits()設置停止位，setFlowControl()設置流控制，open()打開串口。

二、Qt串口通信轉換為二進制

在進行串口通信時，需要將數據轉換為二進制。下面是將字符串轉換為二進制的代碼：

QString str = "Hello, world!";
QByteArray data = str.toLocal8Bit();

函數toLocal8Bit()將字符串轉換為本地8位編碼格式，然後使用QByteArray類將數據存儲為二進制數據。

三、Qt串口通信多線程

串口通信過程中，需要實現多線程來避免UI界面卡頓問題。下面是多線程的示例：

class SerialThread : public QThread {
    Q_OBJECT
public:
    SerialThread(QSerialPort *port) : m_port(port) {}
protected:
    void run() {
        while(1) {
            if(m_port->waitForReadyRead()) {
                QByteArray data = m_port->readAll();
                emit newData(data);
            }
        }
    }
signals:
    void newData(QByteArray);
private:
    QSerialPort *m_port;
};

在SerialThread的run()函數中，使用waitForReadyRead()等待串口返回數據，在接收後使用emit newData()發送數據信號，UI界面可以通過連接這個信號獲得串口數據。

四、Qt串口通信源代碼

Qt提供了官方示例代碼，可以快速入門串口通信。下面是源代碼下載鏈接：

https://download.qt.io/archive/qt/5.15/5.15.2/single/qt-everywhere-src-5.15.2.tar.xz

下載並解壓後，打開Qt Serial Port Example工程即可查看源代碼。

五、Qt串口通信 秒脈衝

串口通信中，需要精確控制發送數據時間。下面是實現秒脈衝的代碼：

QTimer *timer = new QTimer(this);
connect(timer, &QTimer::timeout, [&]() {
    QByteArray data;
    //拼接二進制數據
    serial.write(data);
});
timer->start(1000); //1秒一次

使用定時器QTimer來實現1秒鐘發送一次數據。

六、Qt串口通信原理

串口通信過程中，先發送數據到串口緩衝區，串口將緩衝區數據發送出去並等待接收數據。當接收到數據後，串口通過readyRead()信號通知主程序有數據返回，主程序可以讀取緩衝區數據並處理。串口通信遵循RS232標準，可以實現短路保護、緩衝區、校驗等功能。

七、Qt實現串口通信

Qt實現串口通信需要使用QSerialPort類，封裝串口通信過程，使其可以在Qt UI界面進行調用。下面是實現串口通信的示例代碼：

class SerialPort : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    SerialPort(QObject *parent = nullptr): QObject(parent)
    {
        m_serialPort = new QSerialPort;

        //配置串口參數
        m_serialPort->setPortName("COM1");
        m_serialPort->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
        m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8);
        m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity);
        m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
        m_serialPort->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);

        //打開串口
        if(m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite)) {
            //連接信號和槽
            connect(m_serialPort, &QSerialPort::readyRead, this, &SerialPort::readData);
        } else {
            qDebug() <readAll();
        emit newData(data);
    }

signals:
    void newData(QByteArray data);

private:
    QSerialPort *m_serialPort;
};

在上述代碼中，使用QSerialPort類實現串口通信，readData()函數中使用readAll()讀取串口緩衝區中的所有數據，然後通過newData()信號發送數據。

八、Qt串口助手

Qt提供了串口助手的例子工程，在Qt Creator中可以快速打開。串口助手提供了UI界面進行串口通信調試，包括發送和接收數據。下面是串口助手的截圖：

九、Qt多線程通信

Qt提供了多線程通信的支持，可以在不同的線程中傳遞數據。下面是在不同線程中傳遞數據的示例：

class MyThread: public QThread
{
    Q_OBJECT
public:
    MyThread(QObject *parent = nullptr) : QThread(parent) {}

protected:
    void run() {
        QByteArray data;
        //數據處理
        emit send(data); //發送數據到主線程
    }

signals:
    void send(QByteArray data);
};

在MyThread中，處理數據後發送信號到主線程，主線程可以接收這個信號來獲取線程中發送的數據。