前言
最近刚学了一点Qt开发上位机，尝试着做个小软件练练手。查找了很多资料，做了一个简单的串口助手，可以实现串口基本发送和接收功能，支持中文显示，还可以控制STM32开发板上的两个LED。
1.软件界面
2.主要功能：
- 启动自动搜索本机串口，或者手动点击搜索键扫描串口
- 自定义波特率
- 支持中文显示
- 支持发送新行
3.实际效果：
（GIF压缩后根本没法看。。。。）
花了大概3天时间吧，找了很多资料，功能很简单， 但想着是自己一点一点开发的，还是挺有成就感的哈！
写这篇文章是为了总结一下开发的过程和一些知识点，主要包括两部分，上位机的实现和STM32端程序的实现。
Qt上位机的实现
0.新建一个Dialog项目
新建一个Dialog项目，这3种基类的区别可以根据你的程序来确定。
- 如果需要嵌入到其他窗体中，则基于QWidget创建。
- 如果是主窗体，则基于QMainWindow创建，有菜单栏，状态栏，工具栏等。
- 如果是顶级对话框，则基于QDialog创建。
1.软件UI界面的设计
使用Qt Designer添加所需要的控件，并进行合理布局，尽量每一个控件，起一个合理易懂的名字。
2.串口库的添加
pro文件添加一行：
QT += serialport
对应的头文件包含：
#include <QSerialPort> #include <QSerialPortInfo>
3.串口自动搜索功能的实现
自动搜索本机串口，并在ComboBox中添加串口号
ui->cbb_com->clear(); //运行开始查找可用串口 foreach(const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) { ui->cbb_com->addItem(info.portName()); //串口号下拉菜单，增加一个条目，为串口号COM4 qDebug() << "串口搜索完成"; }
4.串口的配置和打开关闭
//打开串口按钮 void Dialog::on_btn_uart_Ctrl_clicked() { // static bool flag; //也可以用标志位实现 if(this->ui->btn_uart_Ctrl->text() == "打开串口") //初始状态，配置串口参数 { serial.setPortName(ui->cbb_com->currentText()); //设置串口号、 serial.setBaudRate(ui->cbb_baud->currentText().toInt()); //设置波特率 serial.setDataBits(QSerialPort::Data8); //设置串口数据位8 serial.setParity(QSerialPort::NoParity); //无校验位 serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop); //1位停止位 serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); //打开串口 if(!serial.open(QIODevice::ReadWrite)) { QMessageBox::critical(NULL, "提示", "串口打开失败"); return; } qDebug() << "串口打开成功"; this->ui->btn_uart_Ctrl->setText("关闭串口"); } else { //关闭串口 serial.close(); this->ui->btn_uart_Ctrl->setText("打开串口"); } }
5.串口发送数据
serial.write("A1\n"); //串口发送A1
6.串口数据的接收和显示，支持中文
QT默认的编码是unicode，不能显示中文的，windows默认使用（GBK/GB2312/GB18030），使用了fromLocal8Bit()函数，实现了从Unicode到本地字符集GBK的转换，用于处理汉语显示乱码等问题
槽函数的实现：
//串口数据接收并显示 void Dialog::serialPort_readyRead() { QByteArray rx_buf = serial.readAll(); //读取串口接收的数据 if(rx_buf.endsWith("\r\n")) //判断接收最后是否是回车换行，即接收完成标志 { } QString rx_buf_tmp = QString::fromLocal8Bit(rx_buf); //转换为中文格式 qDebug() << rx_buf_tmp; //控制台输出 ui->tb_rx_buf->append(rx_buf_tmp); rx_buf_tmp.clear(); rx_buf.clear(); }
connect语句：
connect(&serial, & QSerialPort::readyRead, this, &Dialog::serialPort_readyRead);
7.下拉框自定义波特率的实现
//自定义波特率 void Dialog::on_cbb_baud_currentIndexChanged(const QString &arg1) { if(this->ui->cbb_baud->currentIndex() == 3) { this->ui->cbb_baud->setItemText(3, ""); //调成自定义波特率时，内容设置为空，准备接收输入 this->ui->cbb_baud->setEditable(true); } else { this->ui->cbb_baud->setItemText(3, "自定义"); //调成自定义波特率时，内容设置为空，准备接收输入 this->ui->cbb_baud->setEditable(false); } serial.setBaudRate(ui->cbb_baud->currentText().toInt()); //即使打开串口后，仍然可以设置波特率 }
8.发送新行功能的实现
通过一个全局变量实现，发送新行按钮勾选时，标志位置1，然后发送按钮功能里，根据标志位决定是否在末尾添加换行符。
对应的槽函数实现：
//是否发送新行 void Dialog::on_cb_send_enter_clicked() { if(ui->cb_send_enter->isChecked()) { send_enter_flag = true; qDebug() << "发送新行"; } else { send_enter_flag = false; qDebug() << "不发送新行"; } } //发送按钮被按下 void Dialog::on_btn_send_clicked() { //获取多行输入框的数据并转换为UTF8格式 QByteArray tx_buf = ui->te_tx_buf->toPlainText().toUtf8(); if(send_enter_flag == true) tx_buf += "\n"; serial.write(tx_buf); //把数据通过串口发送出去 tx_buf.clear(); }
9.只改变标签颜色
本来想着通过改变样式表的方式改变颜色
this->ui->lbe_blue->setStyleSheet("color: rgb(255, 0, 0);");
但是，实际运行时，连字体和大小都改成了默认的，有没有一种只改变颜色其他的格式不变的方法呢？还真有，如下，不过好像只支持标准颜色？
QPalette colr; colr.setColor(QPalette::WindowText,Qt::red); //设置标签颜色红色 this->ui->lbe_red->setPalette(colr);
10.按钮的使能失能控制
以下两行语句效果相同，都是失能按钮功能：
this->ui->btn_led1_Ctrl->setDisabled(true); //LED控制按钮不可用 this->ui->btn_led1_Ctrl->setEnabled(false); //LED控制按钮不可用
11.文本显示框设置最大显示行数
this->ui->tb_rx_buf->document()->setMaximumBlockCount(10);
程序的图标、标题设置和打包发布
你不希望窗口的标题是“Dialog”吧，所以添加一个标题和一个好看的图标还是很有必要的。
1.添加标题
添加窗口标题还是很简单的，一行代码：
this->setWindowTitle("串口控制LED - By wcc ");
2.添加icon图标
- 找一个好看的图标，格式一定要是.ico，像素大小推荐128*128
- 命名为my_app.ico，名字无所谓，不要有中文就好了，放在工程目录下，即和.pro文件和.cpp文件同一个目录。
- 打开.pro文件，最底下添加一行：RCICONS = myapp.ico
重新编译就可以看到这种效果了。
3.程序文件的生成
构建选项改成Release版本，编译完成后，会在Release目录下生成一个.exe文件，把这个文件单独拷出来放在一个空白的文件夹里，如 D:\QT_Prj\Export\UART_Demo.exe，可以运行试一下，会提示缺少运行所需要的dll组件
而且，这个文件如果单独拷贝到其他没有安装Qt环境的电脑上，也是不能运行的。
所以我们需要添加一些当前程序运行所需要的组件才能正常运行，但是需要添加哪些文件呢？不用担心，Qt早已经想好了，运行MinGW工具：
先进入到exe文件所在的文件夹中： cd/d D:\QT_Prj\Export
然后输入命令： windeployqt UART_Demo.exe
此时，打开exe文件所在的文件夹，可以看到Qt已经为我们添加好了，当前程序运行所需要的组件了。
这个时候，如果想给别人分享你开发好的上位机软件，就可以直接把这个文件夹拷贝给他。当然也可以安装一个 EnigmaVirtualBox软件，把当前目录下的所有文件打包成一个exe文件。
STM32端程序的实现
连接串口模块，发送接收短接，可以看出Qt上位机的的收发都是正常的。下一步就是编写STM32端的程序了，很简单，当接收到字符串"A1"时，点亮红灯；当接收到字符串“A2”时，熄灭红灯；当接收到字符串“B1”时，点亮蓝灯；当接收到字符串“B2”时，熄灭蓝灯，每个字符串结尾都有换行符“\n”。
实现思路也很简单，即把接收到的字符存入一个字符数组，当接收到“\n”换行标志时，意味着接收完成，判断此时数组的内容，分别和命令比较，如果一致，执行相应的操作，串口1中断服务函数：
void USART1_IRQHandler(void) { char dat; char flag = 0; if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收中断 { dat = USART1->DR; if(usart1Len >= 64) //防止数据过多，导致内存溢出 usart1Len = 0; if(dat == 0x0D || dat == 0x0A) //回车换行，接收完成，此时的buf不含回车换行 { if(strcmp(usart1Buf, "A2") == 0) //字符串比较 { UsartPrintf(USART1, "红灯熄灭\r\n"); GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9); } else if(strcmp(usart1Buf, "A1") == 0) { UsartPrintf(USART1, "红灯点亮\r\n"); GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9); } else if(strcmp(usart1Buf, "B2") == 0) { UsartPrintf(USART1, "蓝灯熄灭\r\n"); GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6); } else if(strcmp(usart1Buf, "B1") == 0) { UsartPrintf(USART1, "蓝灯点亮\r\n"); GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_6); } usart1Len = 0; memset(usart1Buf,0,64); } else { usart1Buf[usart1Len++] = dat; } USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_RXNE); } }
程序还是很简单。板子是用的中移的麒麟座Mini板，基于F103C8T6的，串口1连接上位机，波特率115200，PB9-红灯，PB6-绿灯，都是低电平点亮。
改进和优化的地方
- 按钮发送字符可自定义
- 界面UI的设计优化
- 数据波形的显示
- 发送和接收，16进制和字符模式的切换
- 定时发送功能
- 接收内容保存成文件
- 一个小Bug，不支持多个串口的自动搜索。
Qt工程和STM32工程下载
由于国内Github下载速度实在令人着急，Qt工程文件和STM32工程文件，还包括EnigmaVirtualBox的安装包，我都已经上传到国内的码云Gitee上了，有需要的朋友可以在Git中使用以下命令下载：
git clone https://gitee.com/whik/qt_uart_demo.git
