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Qt 學習筆記 - 第三章 - Qt的三駕馬車之一 - 串口編程 + 程式打包成Windows軟體

2023-03-10 07:36:12 後端開發

Qt 學習筆記全系列傳送門：

  • Qt 學習筆記 - 第一章 - 快速開始、信號與槽

  • Qt 學習筆記 - 第二章 - 添加圖片、布局、界面切換

  • 【本章】Qt 學習筆記 - 第三章 - Qt的三駕馬車之一 - 串口編程 + 程式打包成Windows軟體

目錄
  • 1、創建專案
  • 2、UI
  • 3、邏輯功能
  • 4、程式打包和部署

1、創建專案

實作串口助手

  • 創建 Qt Widgets Application 專案 seial

  • 基類選擇 Widget

2、UI

  • UI設計

    1. 接收框組件，在分類 Input Widgets 中，Plain Text Edit 組件(QPlainTextEdit)，雙擊可以編輯選項，置頂項為默認選擇屬性，勾選組件的只讀屬性 readOnly
    2. 屬性選擇，在分類 Input Widgets 中，Combo Box 組件(QComboBox)
    3. 發送框，在分類在 Input Widgets 中，Line Edit 組件(QLineEdit)
    4. 資訊框，寫個廣告之類的可以使用，在分類 中，Group Box 組件(QGroupBox)
    5. 控制元件改名

  • UI代碼展示

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
 <class>Widget</class>
 <widget  name="Widget">
  <property name="geometry">
   <rect>
    <x>0</x>
    <y>0</y>
    <width>800</width>
    <height>480</height>
   </rect>
  </property>
  <property name="windowTitle">
   <string>Widget</string>
  </property>
  <widget  name="layoutWidget">
   <property name="geometry">
    <rect>
     <x>31</x>
     <y>31</y>
     <width>737</width>
     <height>385</height>
    </rect>
   </property>
   <layout  name="gridLayout_3">
    <item row="0" column="0">
     <widget  name="recvEdit">
      <property name="readOnly">
       <bool>true</bool>
      </property>
     </widget>
    </item>
    <item row="1" column="0">
     <spacer name="verticalSpacer">
      <property name="orientation">
       <enum>Qt::Vertical</enum>
      </property>
      <property name="sizeHint" stdset="0">
       <size>
        <width>20</width>
        <height>40</height>
       </size>
      </property>
     </spacer>
    </item>
    <item row="2" column="0">
     <layout  name="gridLayout_2">
      <item row="0" column="0">
       <layout  name="gridLayout">
        <item row="0" column="0">
         <widget  name="label_2">
          <property name="text">
           <string>波特率</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="0" column="1">
         <widget  name="baundrateCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>4800</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>9600</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>115200</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="1" column="0">
         <widget  name="label">
          <property name="text">
           <string>串口號</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="1" column="1">
         <widget  name="serialCb"/>
        </item>
        <item row="2" column="0">
         <widget  name="label_5">
          <property name="text">
           <string>資料位</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="2" column="1">
         <widget  name="dataCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>5</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>6</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>7</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>8</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="3" column="0">
         <widget  name="label_4">
          <property name="text">
           <string>停止位</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="3" column="1">
         <widget  name="stopCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>1</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>1.5</string>
           </property>
          </item>
          <item>
           <property name="text">
            <string>2</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
        <item row="4" column="0">
         <widget  name="label_3">
          <property name="text">
           <string>校驗位</string>
          </property>
         </widget>
        </item>
        <item row="4" column="1">
         <widget  name="checkCb">
          <item>
           <property name="text">
            <string>none</string>
           </property>
          </item>
         </widget>
        </item>
       </layout>
      </item>
      <item row="0" column="1">
       <spacer name="horizontalSpacer_4">
        <property name="orientation">
         <enum>Qt::Horizontal</enum>
        </property>
        <property name="sizeHint" stdset="0">
         <size>
          <width>40</width>
          <height>20</height>
         </size>
        </property>
       </spacer>
      </item>
      <item row="0" column="2">
       <layout  name="verticalLayout_2">
        <item>
         <widget  name="groupBox">
          <property name="title">
           <string>歡迎使用,這是一個資訊框</string>
          </property>
          <widget  name="label_6">
           <property name="geometry">
            <rect>
             <x>120</x>
             <y>30</y>
             <width>161</width>
             <height>21</height>
            </rect>
           </property>
           <property name="text">
            <string>demo info...</string>
           </property>
          </widget>
         </widget>
        </item>
        <item>
         <widget  name="sendEdit"/>
        </item>
        <item>
         <layout  name="horizontalLayout_6">
          <item>
           <widget  name="openBt">
            <property name="text">
             <string>打開串口</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget  name="closeBt">
            <property name="text">
             <string>關閉串口</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer_2">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget  name="sendBt">
            <property name="text">
             <string>發送</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <spacer name="horizontalSpacer_3">
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
            <property name="sizeHint" stdset="0">
             <size>
              <width>40</width>
              <height>20</height>
             </size>
            </property>
           </spacer>
          </item>
          <item>
           <widget  name="clearBt">
            <property name="text">
             <string>清空</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
       </layout>
      </item>
     </layout>
    </item>
   </layout>
  </widget>
 </widget>
 <layoutdefault spacing="6" margin="11"/>
 <resources/>
 <connections/>
</ui>

3、邏輯功能

  1. 在工程檔案中引入serialport

    QT       += core gui serialport

  2. 獲取串口資訊并展示到頁面上，在目前 UI 對應的 cpp 的構造中進行

    說明：需要連接單片機才能顯示串口號

    Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QStringList serialNamePorts;

    // QSerialPort 是串口資訊類，用于存放串口資訊
    // QSerialPortInfo::availablePorts() 自動搜索可用串口，回傳串口資訊類物件的陣列
    foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {

        // 將得到的串口資訊的串口號加入到 QStringList 中
        serialNamePorts<<info.portName();
    }

    // 將可用串口的串列顯示到頁面的下拉框中
    ui->serialCb->addItems(serialNamePorts);
}

  3. 其他控制元件的邏輯功能

    • 點擊打開串口時對串口進行初始化

      • 對串口的宣告和創建

        • 頭檔案

          #ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QSerialPort>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
    // 宣告QSerialPort *serialPort
    QSerialPort *serialPort;

private slots:
    void on_openBt_clicked();

    void on_closeBt_clicked();

    void on_sendBt_clicked();
    
    void on_clearBt_clicked();
    
private:
    Ui::Widget *ui;
};

#endif // WIDGET_H

        • Cpp檔案

          #include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QSerialPortInfo>
#include <QMessageBox>

Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    // ...

    serialPort = new QSerialPort(this);

    // ... 
}

Widget::~Widget()
{
    delete serialPort;
    delete ui;
}

      • 打開按鈕單擊信號的槽函式

        // 點擊打開串口時將資料設定進串口并打開串口
void Widget::on_openBt_clicked()
{
    QSerialPort::BaudRate baudReat;
    QSerialPort::DataBits dataBits;
    QSerialPort::StopBits stopBits;
    QSerialPort::Parity checkBits;

    // 獲取界面上的值
    switch(ui->baundrateCb->currentText().toInt()) {
    case QSerialPort::Baud4800:
        baudReat = QSerialPort::Baud4800;
        break;
    case QSerialPort::Baud9600:
        baudReat = QSerialPort::Baud9600;
        break;
    case QSerialPort::Baud115200:
        baudReat = QSerialPort::Baud115200;
        break;
    }

    switch(ui->dataCb->currentText().toInt()) {
    case QSerialPort::Data5:
        dataBits = QSerialPort::Data5;
        break;
    case QSerialPort::Data6:
        dataBits = QSerialPort::Data6;
        break;
    case QSerialPort::Data7:
        dataBits = QSerialPort::Data7;
        break;
    case QSerialPort::Data8:
        dataBits = QSerialPort::Data8;
        break;
    }

    int stopTmp = ui->stopCb->currentText().toInt();
    if (stopTmp == QSerialPort::OneStop) {
        stopBits = QSerialPort::OneStop;
    } else if (stopTmp == QSerialPort::OneAndHalfStop) {
        stopBits = QSerialPort::OneAndHalfStop;
    } else if (stopTmp == QSerialPort::TwoStop) {
        stopBits = QSerialPort::TwoStop;
    }

    if (ui->checkCb->currentText() == "none") {
        checkBits = QSerialPort::NoParity;
    }

    // 使用獲取到的資料設定串口
    serialPort->setPortName(ui->serialCb->currentText());
    serialPort->setBaudRate(baudReat);
    serialPort->setDataBits(dataBits);
    serialPort->setStopBits(stopBits);
    serialPort->setParity(checkBits);

    // 打開串口，需要先判斷串口是否打開成功
    if (serialPort->open(QIODevice::ReadWrite) == true) {
        QMessageBox::information(this, "提示", "success!");
    } else {
        QMessageBox::critical(this, "提示", "failed!");
    }
}

      • 關閉按鈕單擊信號槽函式

        void Widget::on_closeBt_clicked()
{
    serialPort->close();
}

      • 發送按鈕單擊信號槽函式

        void Widget::on_sendBt_clicked()
{
    // 將UI發送的QString轉換為char* 型別，寫入到serialPort
    serialPort->write(ui->sendEdit->text().toLocal8Bit().data());
}

      • 串口有東西可讀時，在接收框中進行展示

        • 定義槽函式，在頭檔案中

          #ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QSerialPort>

namespace Ui {
class Widget;
}

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

// ...

private slots:
	// ...
    // 定義串口有東西可讀時觸發的槽函式
    void serialPortReadyRead_Slot();

// ...
};

#endif // WIDGET_H

        • 手動系結可讀信號與槽函式，在構造中

          Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QStringList serialNamePorts;

    serialPort = new QSerialPort(this);

    // 手動關聯讀信號與自定義槽函式serialPortReadyRead_Slot()，串口有東西可讀時觸發槽函式
    connect(serialPort, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(serialPortReadyRead_Slot()));

	// ...
}

        • 實作槽函式

          // 串口有東西可讀時產生信號，觸發槽函式
void Widget::serialPortReadyRead_Slot()
{
    // 接收UI中輸入框的資料
    QString buffer = QString(serialPort->readAll());
    // 將接收到的資料顯示到UI的recvEdit中
    ui->recvEdit->appendPlainText(buffer);

}

      • 清除按鈕單擊信號槽函式

        void Widget::on_clearBt_clicked()
{
    ui->recvEdit->clear();
}

4、程式打包和部署

  1. 切換到 Release 模式進行編譯

    由于缺少動態庫，打包好的程式暫時還無法運行

    • 匯出檔案位置：位于專案目錄所在路徑下，檔案名以 Release 結尾，如：build-seial-Desktop_Qt_5_11_1_MinGW_32bit-Release

    • 圖示：

      打包

  2. 為打包好的程式更換圖示

    需要使用.ico格式的圖片

    • 將圖示拷貝到工程目錄下

    • 在工程檔案中添加如下代碼，再重新編譯即可

      RC_ICONS = serial_icon.ico

  3. 封包操作，需要用到 Qt 的控制臺

    • 創建一個新的目錄，用于存放封包好的檔案，不能包含中文路徑

    • 將打包好的.exe檔案拷貝到新的目錄下

    • 從控制臺進入新目錄中cd /d C:\xxx\xxx

      D:\Tools\Qt\Qt5.11.1\5.11.1\mingw53_32>cd /d C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>dir
 驅動器 C 中的卷是 OS
 卷的序列號是 EAE6-1E0A

 C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools 的目錄

2023/03/10  02:22    <DIR>          .
2023/03/10  02:20    <DIR>          ..
2023/03/10  02:17            48,640 seial.exe
               1 個檔案         48,640 位元組
               2 個目錄 63,272,501,248 可用位元組

C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>

    • 使用windeployqt工具將動態庫加到當前目錄下：windeployqt seial.exe

      C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools>windeployqt seial.exe
C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools\seial.exe 32 bit, release executable
Adding Qt5Svg for qsvgicon.dll
Skipping plugin qtvirtualkeyboardplugin.dll due to disabled dependencies (Qt5Qml Qt5Quick).
Direct dependencies: Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Widgets
All dependencies   : Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Widgets
To be deployed     : Qt5Core Qt5Gui Qt5SerialPort Qt5Svg Qt5Widgets
Updating Qt5Core.dll.
Updating Qt5Gui.dll.
Updating Qt5SerialPort.dll.
Updating Qt5Svg.dll.
Updating Qt5Widgets.dll.
Updating libGLESV2.dll.
Updating libEGL.dll.
Updating D3Dcompiler_47.dll.
Updating opengl32sw.dll.
Updating libgcc_s_dw2-1.dll.
Updating libstdc++-6.dll.
Updating libwinpthread-1.dll.
Patching Qt5Core.dll...
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/iconengines.
Updating qsvgicon.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/imageformats.
Updating qgif.dll.
Updating qicns.dll.
Updating qico.dll.
Updating qjpeg.dll.
Updating qsvg.dll.
Updating qtga.dll.
Updating qtiff.dll.
Updating qwbmp.dll.
Updating qwebp.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/platforms.
Updating qwindows.dll.
Creating directory C:/Users/Dandelion/Desktop/SerialTools/styles.
Updating qwindowsvistastyle.dll.
Creating C:\Users\Dandelion\Desktop\SerialTools\translations...
Creating qt_ar.qm...
Creating qt_bg.qm...
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