硬件攻城狮 2022-05-20 14:05 发表于广东

果果小师弟.

电子信息工程硕士在读，分享单片机、嵌入式linux、物联网等知识，致力于打造最硬核的嵌入式技术公众号。

摘要：前段时间发布了一个用QT写的串口调试助手，很多小伙伴在后台留言要源码。其实网上有很多免费开源好用的上位机，大家搜一下就能找到，为了大家方便学习QT以及如何写一个上位机，今天推荐一下学习资源，顺带带大家写一个非常简单的串口调试助手。

相信很多小伙伴还没有接触过QT，如果想用QT写一个调试助手，首先是会一点C++语法。了解即可，也就是看得懂C++的代码。只要能看懂简单的C+++语法，就能很快的写一个串口调试助手。

先推荐两个视频教程，感兴趣可以看看！

1、B站Jomse工

B站Jomse工

看完你基本知道串口调试助手大概是个啥样了，有了大致的了解然后再去看和修改别人的代码。

2、B站lililanglang

B站lililanglang

把这两个视频看完后，基本你就能够自己写一个串口调试助手了，视频很短没有废话，全程都是干货。而且别人也给出了源码。

为了大家方便理解，果子哥还是写一篇手把手教你学QT串口调试助手吧！

3、新建工程

1、首先你要安装QT的开发工具Qt Creator。安装过程我这里就不在重复说了，大家可以看我的CSDN博客号前面发的一些文章，有介绍的。

打开QtCreator新建一个项目

项目名称根据需求自己指定即可，在指定项目的存储路径的时候, 路径中不能包含中文, 不能包含中文, 不能包含中文

直接写一步

Class name可以随便写一个，一般默认不变

Base name有QMainWindow、QWidget、QDialog随便选一个即可

编译套件用于项目文件的编译, 如果安装了多个编译套件, 在这里选择其中一个就可以了

版本控制工具没有的话可以不选，主要用于团队开发，点击完成

这样我们就新建好了一个项目工程

双击ui文件即可进入设计模式，进入界面设计器Qt Designer编辑状态，开始进行设计器( Qt Designer )编程。

在这个界面我们可以拖动左边的常用界面的空间到编辑窗口，然后生成可视化的界面。

样式1

样式2

可以看到通过拖动控件与修改控件属性就可以做出上面这样的界面，我个人觉得还是非常的美观nice的。这里只是给大家一个参考的界面和模板，排版和配色大家按照自己喜欢的就可以了！

一、导入库

1、在项目.pro文件中加入serialport

QT       += core gui
QT       += serialport

2、引入qt中串口通信需要的头文件

#include <QtSerialPort/QSerialPort>
#include <QtSerialPort/QSerialPortInfo>

二、配置串口初始化

1、查找可用的串口。

通过创建一个comobox,将可用串口的列表展示出来，并用于配置时选择要连接的串口

//查找可用串口,刷新串口信息
void MainWindow::GetAveriablePort()
{ui->uartReadPlain->insertPlainText("串口初始化：\r\n");//先清除所有串口列表ui->portBox->clear();foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts()){QSerialPort serial;serial.setPort(info);if(serial.open(QIODevice::ReadWrite)){ui->uartReadPlain->insertPlainText("可用："+serial.portName()+"\r\n");ui->portBox->addItem(serial.portName());serial.close();}else{ui->uartReadPlain->insertPlainText("不可用："+serial.portName()+"\r\n");}}
}

2、配置串口。

(1)串口的配置至少应当包含串口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、流控，这些都可以通过串口实例调用函数配置。可以加入几个comobox或者文本框来选择，也可以默认初始化时就配好。

//配置串口初始化
void MainWindow::PortConfigureInit()
{//填入串口选项ui->rateBox->addItem("115200","115200");ui->rateBox->addItem("38400","38400");ui->rateBox->addItem("19200","19200");ui->rateBox->addItem("9600","9600");ui->dataBox->addItem("8",8);ui->dataBox->addItem("7",7);ui->checkBox->addItem("无校验",0);ui->stopBox->addItem("1位",1);ui->stopBox->addItem("2位",2);
}

(2)加入一个打开关闭串口的按钮，文本显示“打开串口”时，点击可以关闭串口。文本显示“关闭串口“则相反。

(3)打开串口时，把配置的项的box都disable，使其不可修改，关闭时恢复

//串口开关按钮
void MainWindow::on_openSerialButton_clicked()
{//尝试打开串口if(ui->openSerialButton->text() == tr("打开串口")){if(ui->portBox->currentText() == "" ){QMessageBox::warning(NULL, "警告", "无可开启串口！\r\n\r\n");return;}serial = new QSerialPort;//设置串口名serial->setPortName(ui->portBox->currentText());//打开串口serial->open(QIODevice::ReadWrite);//设置波特率serial->setBaudRate(ui->rateBox->currentText().toInt());//设置数据位switch (ui->dataBox->currentData().toInt()){case 8:serial->setDataBits(QSerialPort::Data8);break;case 7:serial->setDataBits(QSerialPort::Data7);break;default:break;}//设置校验位switch (ui->checkBox->currentIndex()){case 0:serial->setParity(QSerialPort::NoParity);break;default:break;}//设置停止位switch(ui->stopBox->currentIndex()){case 0:serial->setStopBits(QSerialPort::OneStop);break;case 1:serial->setStopBits(QSerialPort::TwoStop);break;default:break;}//设置流控制serial->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); //设置为无流控制//关闭设置菜单使能ui->portBox->setEnabled(false);ui->dataBox->setEnabled(false);ui->checkBox->setEnabled(false);ui->stopBox->setEnabled(false);ui->rateBox->setEnabled(false);ui->openSerialButton->setText("关闭串口");fTimeCounter.restart();  //计时器重新计数//连接信号和槽函数，串口有数据可读时，调用ReadData()函数读取数据并处理。QObject::connect(serial,&QSerialPort::readyRead,this,&MainWindow::ReadData);}else{uartRecDataTimer->stop () ; //定时器停止if(serial->isOpen())       //原先串口打开，则关闭串口{serial->close();}//释放串口delete serial;serial = NULL;//恢复使能ui->portBox->setEnabled(true);ui->rateBox->setEnabled(true);ui->dataBox->setEnabled(true);ui->checkBox->setEnabled(true);ui->stopBox->setEnabled(true);ui->openSerialButton->setText("打开串口");}
}

三、读取串口数据

1、为了读取数据，要创建一个定时器和一个计时器。因为要解决2个问题，一是我们需要一个超时间隔，用于在串口一定时间收不到数据时，判断一次接收完成，处理数据并清空buff。二是需要一个计数，统计串口已经连续接收了多久，即使数据一直不断，我们也要在一个固定时时间点强制判断一次接收完成，处理数据并清空buff，否则可能会导致数据永远得不到处理。

1、初始化定时器

    //设置uart接收缓冲超时定时器uartRecDataTimer = new QTimer(this);uartRecDataTimer->stop();uartRecDataTimer->setInterval(uartRecOvertimeCount*1000);                     //设置定时周期，单位：毫秒uartRecDataTimer->setSingleShot(true);                                        //设置为单次触发connect(uartRecDataTimer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(uartRec_timeout()));     //设置槽

2、实现ReadData

在计时器超出一个指定间隔后，强制处理已经接收完的buff缓冲，其余时间则是把数据放进缓冲中，重启定时器

//读取串口接收消息
void MainWindow::ReadData()
{//串口可读数据长度int byteLen = serial->bytesAvailable();if(byteLen < 0){return;}rec_buf_len += byteLen;uart_rec_ss.append(serial->readAll());  //读取数据//计时器超过最大间隔仍未填入数据，强制填入if(fTimeCounter.elapsed() >2000 && uart_rec_ss.size()>0){ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End);        //光标移动到结尾ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End);        //光标移动到结尾uart_rec_ss.clear();}//定时器开始工作、定时器重启uartRecDataTimer->start();
}

3、数据内容做填充

定时器接收完成处理(一段时间没有数据接收，定时器超时)根据时间戳是否被选择，将数据内容做填充，插入到存放数据的文本框里。

//定时器触发打印串口数据
void MainWindow::uartRec_timeout()
{if(!uart_rec_ss.isEmpty()){curDateTime = QDateTime::currentDateTime();ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End);            //光标移动到结尾if(ui->timeZoneCheckBox->isChecked()){ui->uartReadPlain->insertPlainText("\r\n"+curDateTime.toString("[yyyy-MM-dd hh:mm:ss]")+"R:");ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End);        //光标移动到结尾ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);}else{ui->uartReadPlain->insertPlainText(uart_rec_ss);}ui->uartReadPlain->moveCursor(QTextCursor::End);            //光标移动到结尾uart_rec_ss.clear();fTimeCounter.restart();ui->RXLenLabel->setText(QString::number(rec_buf_len)+"bytes");}
}

4、配置超时间隔的选项

（1）初始化时加入一个配置框

//设置时间输入框只允许使用数字
ui->overTimeRecEdit->setValidator(new QRegExpValidator(QRegExp("^([0-9]{1,4}(.[0-9]{1,3})?)$")));
ui->overTimeRecEdit->setText(QString::number(uartRecOvertimeCount));

（2）运行中配置超时间隔

//超时间隔设置
void MainWindow::on_overTimeRecEdit_returnPressed()
{if(ui->overTimeRecEdit->text().toFloat()>60){QMessageBox::warning(NULL,"警告","超时时间不要超过1分钟");ui->overTimeRecEdit->setText("0.1");return;}uartRecOvertimeCount = ui->overTimeRecEdit->text().toFloat();ui->uartReadPlain->insertPlainText("设置超时时间为："+QString::number(uartRecOvertimeCount*1000)+"ms");uartRecDataTimer->setInterval(uartRecOvertimeCount*1000);                       //设置定时周期，单位：毫秒fTimeCounter.restart();uartRecDataTimer->start();
}

四、发送数据

简单的发送数据没有什么要额外配置的，调用write函数就可以了，可以根据自己的实际情况做一些配置或是校验处理。比如加回车换行什么的

//发送串口数据
void MainWindow::on_sendDataButton_clicked()
{//未打开串口则不准发送if(ui->openSerialButton->text() == "打开串口"){QMessageBox::warning(NULL, "警告", "未打开可用串口，无法发送数据！\r\n\r\n");return;} //获取发送的命令，并选择在结尾加上换行，AT的命令结尾必须有回车换行QString command = ui->uartWritePlain->toPlainText();if(ui->changeLineCheckBox->isChecked()){command += "\r\n";} if(ui->timeZoneCheckBox->isChecked()){curDateTime = QDateTime::currentDateTime();ui->uartReadPlain->insertPlainText("\r\n"+curDateTime.toString("[yyyy-MM-dd hh:mm:ss]")+"SEND:"+command);} send_buf_len += command.length();ui->TXLenLabel->setText(QString::number(send_buf_len)+"bytes"); serial->write(command.toLatin1());
}

至此，一个最基本的串口调试工具就完成了，下面就是给它添加功能和优化了。你可以加入一些功能比如修改样式、保存数据等等。

开源代码

最后想说的是用QT写上位机的源码例程很多，初学者可以先借鉴别人的代码参考修改，按照自己的喜好以及编程风格进行排版和布局配色即可！

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